Чем больше площадь, тем меньше давление. Известно также, что давление возникает, как результат действия некоторой силы на некоторую поверхность и поэтому, чем больше действующая сила, тем больше и этот результат, но чем больше площадь поверхности, на которую действует сила, тем меньше результат воздействия. Давление обратно пропорционально площади поверхности воздействия: чем больше площадь, тем меньше давление.
Сила давления: как она действует на плоские поверхности и почему это важно
Таким образом, физический закон, утверждающий, что чем больше площадь, тем меньше давление, играет важную роль в нашей жизни. А мы установили, что чем больше площадь опоры, тем меньше давление, производимое одной и той же силой на эту опору. Таким образом, чем больше площадь поверхности, тем больше сила давления. Чем больше площадь, тем меньше давление. Давление зависит от площади поверхности, на которую оказывается давление. Давление обратно пропорционально площади поверхности воздействия: чем больше площадь, тем меньше давление. СПОСОБЫ УМЕНЬШЕНИЯ И УВЕЛИЧЕНИЯ ДАВЛЕНИЯ Чем больше площадь опоры, тем меньше давление, производимое одной и той же силой на эту опору.
Чем больше площадь тем меньше давление?
При одной и той же силе давление больше в том случае, когда площадь опоры меньше, и, наоборот, чем больше площадь опоры, тем давление меньше. Мы знаем, что, чем больше площадь опоры, тем меньше давление, производимое данной силой, и, наоборот, с уменьшением площади опоры (при неизменной силе) давление возрастает. Это объясняется тем, что чем больше площадь, тем меньше сила, действующая на определенную единицу площади, то есть давление. В результате, при той же силе, чем меньше площадь, тем больше давление на поверхность. распределяется по всей площади доски, следовательно, давление на лёд будет меньше, чем если бы он выбирался при помощи рук (давление обратно пропорционально площади поверхности воздействия: чем больше площадь, тем меньше давление).
Примеры уменьшения давления в живой природе
В самом деле, построим график убывания давления воздуха с высотой. По оси ординат будем откладывать высоты и т. Будем подниматься вверх по ступенькам высоты. Чтобы найти давление на следующей ступеньке, нужно из давления на предыдущей ступеньке вычесть вес столба воздуха высоты , равный. Но с увеличением высоты плотность воздуха убывает. Поэтому убыль давления, происходящая при подъеме на следующую ступеньку, будет тем меньше, чем выше расположена ступенька.
Таким образом, при подъеме вверх давление будет убывать неравномерно: на малой высоте, где плотность воздуха больше, давление убывает быстро; чем выше, тем меньше плотность воздуха и тем медленнее уменьшается давление. В нашем рассуждении мы считали, что давление во всем слое толщины одно и то же; поэтому мы получили на графике ступенчатую штриховую линию. Но, конечно, убывание плотности при подъеме на какую-нибудь определенную высоту происходит не скачками, а непрерывно; поэтому в действительности график имеет вид плавной линии сплошная линия на графике. Таким образом, в отличие от прямолинейного графика давления для жидкостей, закон убывания давления в атмосфере изображается кривой линией. Для небольших по высоте объемов воздуха комната, воздушный шар достаточно пользоваться маленьким участком графика; в этом случае криволинейный участок можно без большой ошибки заменить прямым отрезком, как и для жидкости.
В самом деле, при малом изменении высоты плотность воздуха меняется незначительно.
А если человек обут в лыжи, то вес распределяется по их площади, которая намного больше площади ступней. Поскольку площадь приложения стала больше, человек не провалится в снег. Давление — это скалярная физическая величина, равная отношению силы давления, приложенной к данной поверхности, к площади этой поверхности.
Чтобы определить давление, надо силу, действующую перпендикулярно поверхности, разделить на площадь этой поверхности. За единицу давления принимается давление, которое производит сила в 1 ньютон, действующая на поверхность площадью 1м2 перпендикулярно этой поверхности. Измеряется давление в паскалях.
Молекулы и атомы представляют собой электрически нейтральные частицы. При определенных условиях молекулы и атомы могут приобретать дополнительный электрический заряд и превращаться в положительные или отрицательные ионы. Атомы и молекулы находятся в непрерывном хаотическом движении. Частицы взаимодействуют друг с другом силами, которые имеют электрическую природу. Гравитационное взаимодействие между частицами пренебрежимо мало.
Мы уже выяснили, что причина давления газа на стенки — это удары молекул. Давление напрямую зависит от количества молекул — чем их больше, тем больше ударов о стенки и тем больше давление. А количество молекул в единице объема — это концентрация. Значит, давление газа зависит от концентрации. Также давление пропорционально квадрату скорости, так как чем больше скорость молекулы, тем чаще она бьется о стенку сосуда. Расчеты показывают, что основное уравнение молекулярно-кинетической теории для идеального газа имеет следующий вид. Основное уравнение МКТ.
Встречный воздух движется вдоль верхней поверхности крыла быстрее, чем вдоль нижней. Чем быстрее течет жидкость или газ, тем меньше давление в ней — этот физический эффект описывается законом Бернулли. Раз сверху давление меньше, чем снизу, значит крыло стремится вверх, противостоя силе тяжести. Закон Бернулли — лишь один из факторов подъемной силы. У спортивных пилотажных самолетов профиль крыла симметричный, но они все равно летают — благодаря положительному углу атаки. Если выставить ладонь из окна едущего автомобиля и слегка повернуть ее, руку ощутимо потянет вверх.
Чтобы создавалась подъемная сила, потоки воздуха должны неразрывно обтекать крыло сверху и снизу.
Давление твёрдых тел
Давление в левом сосуде будет больше, чем во втором, потому что его площадь меньше. Таким образом, чем больше площадь, тем меньше давление, и наоборот. Мы знаем, что, чем больше площадь опоры, тем меньше давление, производимое данной силой, и, наоборот, с уменьшением площади опоры (при неизменной силе) давление возрастает. Если площадь опоры будет больше, то тем меньше будет давление, производимое данной силой, и наоборот, с уменьшением площади опоры (при неизменной силе) давление возрастает.
Сила давления: как она действует на плоские поверхности и почему это важно
Этот закон был установлен экспериментально. Предположим, что в некоторой жидкости существует прямоугольная призма, один из катетов которой расположен вертикально, а второй — горизонтально. Давление на вертикальную стенку будет равно Р2, давление на горизонтальную стенку будет Р3, давление на произвольную стенку будет Р1. Три стороны образуют прямоугольный треугольник, силы давления, действующие на эти стороны, направлены по нормали к этим поверхностям.
Поскольку выделенный объем находится в состоянии равновесия, покоя, никуда не движется, следовательно, сумма сил, на него действующих, равна нулю. Сила, действующая по нормали к гипотенузе, пропорциональна площади поверхности, то есть равна давлению, умноженному на площадь поверхности.
Читайте подписи под картинками, чтобы разобраться. Чтобы взлететь, самолету нужна скорость. Именно он определяет подъемную силу. У самолета есть крыло, а у крыла в свою очередь правая и левая консоли.
Профиль крыла несимметричен: верхняя поверхность крыла имеет большую площадь, чем нижняя, и у них разные формы. Встречный воздух движется вдоль верхней поверхности крыла быстрее, чем вдоль нижней. Чем быстрее течет жидкость или газ, тем меньше давление в ней — этот физический эффект описывается законом Бернулли.
И такого рода информация, связанная с наукой и физикой, может быть использована в нашей повседневной жизни, например, при попытке встать на ноги в песке давление увеличивается с весом тела на небольшой площади, таким образом, человек тонет.
В нашем рассуждении мы считали, что давление во всем слое толщины одно и то же; поэтому мы получили на графике ступенчатую штриховую линию. Но, конечно, убывание плотности при подъеме на какую-нибудь определенную высоту происходит не скачками, а непрерывно; поэтому в действительности график имеет вид плавной линии сплошная линия на графике. Таким образом, в отличие от прямолинейного графика давления для жидкостей, закон убывания давления в атмосфере изображается кривой линией. Для небольших по высоте объемов воздуха комната, воздушный шар достаточно пользоваться маленьким участком графика; в этом случае криволинейный участок можно без большой ошибки заменить прямым отрезком, как и для жидкости.
В самом деле, при малом изменении высоты плотность воздуха меняется незначительно. Графики изменения давления с высотой для разных газов Если имеется некоторый объем какого-либо газа, отличного от воздуха, то в нем давление также убывает снизу вверх. Для каждого газа можно построить соответствующий график. Ясно, что при одном и том же давлении внизу давление тяжелых газов будет убывать с высотой быстрее, чем давление легких газов, так как столбик тяжелого газа весит больше, чем столбик легкого газа той же высоты. На рис. Графики построены для небольшого интервала высот, поэтому имеют вид прямых линий. Г-образная трубка, длинное колено которой открыто, наполнена водородом рис. Куда будет выгнута резиновая пленка, закрывающая короткое колено трубки?
Чему равно давление жидкости?
Даже чтобы изменить объем газа, необходимо весьма серьезное усилие, например насосы и другие механические устройства. Но если мы захотим изменить форму жидкости или газа и будем делать это достаточно медленно, то никаких усилий нам прикладывать не придется. В этом главное отличие жидкости и газа от твердого тела. Давление в жидкости В чем причина такого эффекта?
Дело в том, что при смещении различных слоев жидкости относительно друг друга в ней не возникает никаких сил, связанных с деформацией. Нет сдвигов и деформаций в жидких и газообразных средах, в твердых же телах при попытке сдвинуть один слой против другого возникают значительные силы упругости. Поэтому говорят, что жидкость стремится заполнить нижнюю часть того объема, в котором она помещается.
Газ же стремится заполнить весь объем, в который его помещают. Но это в действительности заблуждение, так как, если посмотреть на нашу Землю со стороны, мы увидим, что газ земная атмосфера опускается вниз и стремится заполнить некоторую область на поверхности Земли. Верхняя граница этой области достаточно ровная и гладкая, как и поверхность жидкости, заполняющей моря, океаны, озера.
Все дело в том, что плотность газа значительно меньше плотности жидкости, поэтому, если бы газ был очень плотным, он точно так же опускался бы вниз и мы видели верхнюю границу атмосферы. В связи с тем, что в жидкости и газе не возникает сдвигов и деформаций — все силы взаимодействуют между различными областями жидкой и газообразной среды, это силы, направленные по нормальной поверхности, разделяющей эти части. Такие силы, направленные всегда по нормальной поверхности, называются силами давления.
Если мы разделим величину силы давления на некоторую поверхность на площадь этой поверхности, мы получим плотность силы давления, которую называют просто давление или иногда добавляют гидростатическое давление , даже в газообразной среде, поскольку с точки зрения давления газообразная среда практически ничем не отличается от жидкой среды. Закон Паскаля Свойства распределения давления в жидких и газообразных средах исследовались еще с начала XVII века, первым, кто установил законы распределения давления в жидкой и газообразной средах был французский математик Блез Паскаль. Величина давления не зависит от направления нормали к той поверхности, на которой оказывается это давление, то есть распределение давления изотропно одинаково по всем направлениям.
Этот закон был установлен экспериментально. Предположим, что в некоторой жидкости существует прямоугольная призма, один из катетов которой расположен вертикально, а второй — горизонтально. Давление на вертикальную стенку будет равно Р2, давление на горизонтальную стенку будет Р3, давление на произвольную стенку будет Р1.
Три стороны образуют прямоугольный треугольник, силы давления, действующие на эти стороны, направлены по нормали к этим поверхностям. Поскольку выделенный объем находится в состоянии равновесия, покоя, никуда не движется, следовательно, сумма сил, на него действующих, равна нулю. Сила, действующая по нормали к гипотенузе, пропорциональна площади поверхности, то есть равна давлению, умноженному на площадь поверхности.
Силы, действующие на вертикальную и горизонтальную стенки, так же пропорциональны величинам площадей этих поверхностей и так же направлены перпендикулярно. То есть сила, действующая на вертикаль, направлена по горизонтали, а сила, действующая на горизонталь, направлена по вертикали. Эти три силы в сумме равны нулю, следовательно, они образуют треугольник, который полностью подобен данному треугольнику.
Таким образом, мы подтверждаем экспериментальный закон Паскаля, утверждающий, что давление направлено в любую сторону и одинаково по величине. Итак, мы установили, что по закону Паскаля давление в данной точке жидкости одинаково по всем направлениям. Теперь докажем, что давление на одном уровне в жидкости везде одинаково.
Вот так мы доказали, что в жидкости на одном уровне давление одно и то же. Зависимость давления в жидкости от глубины Рассмотрим жидкость, находящуюся в поле тяжести. Поле тяжести действует на жидкость и пытается ее сжать, но жидкость очень слабо сжимается, так как она не сжимаема и при любом воздействии плотность жидкости всегда одна и та же.
В этом серьезное отличие жидкости от газа, поэтому формулы, которые мы рассмотрим, относятся к несжимаемой жидкости и не применимы в газовой среде. Сверху давление жидкости Р и снизу давление Рh , так как предмет находится в состоянии равновесия, то сумма сил, на него действующих, будет равна нулю. Мы получаем зависимость давления жидкости от глубины или закон гидростатического давления.
Закон сообщающихся сосудов Используя два выведенных утверждения, мы можем вывести еще один закон — закон сообщающихся сосудов. Закон сообщающихся сосудов утверждает: уровни в этих сосудах будут абсолютно одинаковы. Докажем это утверждение.
Если же в сосуды налить жидкости с разными плотностями, то уровни у них будут различны. Гидравлический пресс Законы гидростатики были установлены Паскалем еще в начале XVII века, и с тех пор на основе этих законов работает огромное количество самых разных гидравлических машин и механизмов. Мы рассмотрим устройство, которое носит название гидравлический пресс.
Гидравлический пресс В сосуде, состоящем из двух цилиндров, с площадью сечения S1 и S2 налитая жидкость устанавливается на одной высоте. Из-за того, что давления, приложенные к поршням, одинаковы, легко увидеть, что сила, которую необходимо приложить к большому поршню, чтобы удержать его в покое, будет превышать силу, которая приложена к малому поршню, коэффициент отношения этих сил есть площадь большого поршня делить на площадь малого поршня. Прикладывая сколь угодно малое усилие к малому поршню, мы разовьем очень большое усилие на большем поршне — именно таким образом и работает гидравлический пресс.
Усилие, которое будет приложено к большему прессу или к детали, помещенной в то место, будет сколь угодно большим. Следующая тема — законы Архимеда для неподвижных тел. Домашнее задание Что утверждает закон сообщающихся сосудов.
Ответить на вопросы сайта Источник. Список рекомендованной литературы Тихомирова С. Физика базовый уровень — М.
Генденштейн Л. Физика 10 класс. Громов С.
Физика 7 класс, 2002. Дополнительные рекомендованные ссылки на ресурсы сети Интернет Если вы нашли ошибку или неработающую ссылку, пожалуйста, сообщите нам — сделайте свой вклад в развитие проекта. Давление в динамике.
Давление — физическая величина, характеризующая интенсивность перпендикулярных к поверхности сил, с которыми одно тело действует на поверхность другого. Силой давления на поверхность называют силу, прикладываемую перпендикулярно этой поверхности. Давление тем больше, чем меньше площадь поверхности при одинаковой силе давления.
Паскаль — давление, которое производит сила давления в 1 Н, приложенная к поверхности площадью в 1 м 2 : Одна и та же сила давления, приложенная к разным площадям, приводит к разным результатам. Зависимостью давления от площади опоры пользуются в технике для увеличения или уменьшения давления. Так, например, небольшая сила давления, приложенная человеком к кнопке на пульте управления, приводит к давлению в тысячу раз большему, чем давление, производимое гусеничным трактором.
Давление для чайников: определение, объяснение простыми словами Никому не нравится быть под давлением.
Теперь статью можно прослушать 1. Известно также, что давление возникает, как результат действия некоторой силы на некоторую поверхность и поэтому, чем больше действующая сила, тем больше и этот результат, но чем больше площадь поверхности, на которую действует сила, тем меньше результат воздействия.
То есть давление прямо пропорционально силе и обратно пропорционально площади поверхности. Нам также известно, что давление принято измерять в паскалях в честь французского учёного Блеза Паскаля. Но почему именно в честь него?
Какое открытие было им сделано или какое изобретение создано? Об этом и пойдёт речь далее. Блез Паскаль Французский учёный Блез Паскаль прожил очень короткую, но невероятно насыщенную открытиями и изобретениями жизнь.
Например, именно им была создана первая вычислительная машина на основе связанных шестерёнок — «паскалина». Им был проведён эксперимент, доказывающий существование атмосферного давления и подтверждающий результаты опыта по измерению этого давления, который впервые был проведён учеником Галилео Галилея — Эванджелистой Торричелли.
Так вот, величина давления обозначается маленькой буквой р и показывает, какая часть общего давления приходится на единицу площади.
Из формулы видно, что чем больше S, тем меньше р при одном и том же Р. Остальные ответы.
Это та суммарная сила, которая давит на какую-то поверхность. Если у Вас есть груз в 10 Н, то сила давления этого груза на опору будет всегда составлять 10 Н. Эту силу в физике принято обозначать заглавной буквой Р.
Как с высотой изменяется атмосферное давление. Формула, график
На лыжах или без лыж человек действует на снег с одной и той же силой, равной своему весу. Однако действие этой силы в обоих случаях различно, потому что различна площадь поверхности, на которую давит человек, с лыжами и без лыж. Площадь поверхности лыж почти в 20 раз больше площади подошвы. Поэтому, стоя на лыжах, человек действует на каждый квадратный сантиметр площади поверхности снега с силой, в 20 раз меньшей, чем стоя на снегу без лыж. Ученик, прикалывая кнопками газету к доске, действует на каждую кнопку с одинаковой силой. Однако кнопка, имеющая более острый конец, легче входит в дерево. Значит, результат действия силы зависит не только от её модуля, направления и точки приложения, но и от площади той поверхности, к которой она приложена перпендикулярно которой она действует. Этот вывод подтверждают физические опыты.
По углам небольшой доски надо вбить гвозди. Сначала гвозди, вбитые в доску, установим на песке остриями вверх и положим на доску гирю. В этом случае шляпки гвоздей лишь незначительно вдавливаются в песок. Затем доску перевернем и поставим гвозди на острие. В этом случае площадь опоры меньше, и под действием той же силы гвозди значительно углубляются в песок. От того, какая сила действует на каждую единицу площади поверхности, зависит результат действия этой силы. В рассмотренных примерах силы действовали перпендикулярно поверхности тела.
Вес человека был перпендикулярен поверхности снега; сила, действовавшая на кнопку, перпендикулярна поверхности доски. Величина, равная отношению силы, действующей перпендикулярно поверхности, к площади этой поверхности, называется давлением. Обозначим величины, входящие в это выражение: давление — p, сила, действующая на поверхность, — F и площадь поверхности — S. За единицу давления принимается такое давление, которое производит сила в 1 Н, действующая на поверхность площадью 1 м 2 перпендикулярно этой поверхности. В честь французского ученого Блеза Паскаля она называется паскалем Па. Таким образом, Используется также другие единицы давления: гектопаскаль гПа и килопаскаль кПа. Рассчитать давление, производимое на пол мальчиком, масса которого 45 кг, а площадь подошв его ботинок, соприкасающихся с полом, равна 300 см 2.
Запишем условие задачи и решим её. Тяжелый гусеничный трактор производит на почву давление равное 40 — 50 кПа, т. А мы установили, что чем больше площадь опоры, тем меньше давление, производимое одной и той же силой на эту опору. В зависимости от того, нужно ли получить малое или большое давление, площадь опоры увеличивается или уменьшается. Например, для того, чтобы грунт мог выдержать давление возводимого здания, увеличивают площадь нижней части фундамента. Шины грузовых автомобилей и шасси самолетов делают значительно шире, чем легковых. Особенно широкими делают шины у автомобилей, предназначенных для передвижения в пустынях.
Тяжелые машины, как трактор, танк или болотоход, имея большую опорную площадь гусениц, проходят по болотистой местности, по которой не пройдет человек. С другой стороны, при малой площади поверхности можно небольшой силой произвести большое давление. Например, вдавливая кнопку в доску, мы действуем на нее с силой около 50 Н. Для сравнения, это давление в 1000 раз больше давления, производимого гусеничным трактором на почву. Можно найти еще много таких примеров. Лезвие режущих и острие колющих инструментов ножей, ножниц, резцов, пил, игл и др. Заточенный край острого лезвия имеет маленькую площадь, поэтому при помощи даже малой силы создается большое давление, и таким инструментом легко работать.
Режущие и колющие приспособления встречаются и в живой природе: это зубы, когти, клювы, шипы и др. Читать еще: Вакцина от давления Мы уже знаем, что газы, в отличие от твердых тел и жидкостей, заполняют весь сосуд, в котором находятся. Например, стальной баллон для хранения газов, камера автомобильной шины или волейбольный мяч. При этом газ оказывает давление на стенки, дно и крышку баллона, камеры или любого другого тела, в котором он находится. Давление газа обусловлено иными причинами, чем давление твердого тела на опору. Известно, что молекулы газа беспорядочно движутся. При своем движении они сталкиваются друг с другом, а также со стенками сосуда, в котором находится газ.
Молекул в газе много, поэтому и число их ударов очень велико. Например, число ударов молекул воздуха, находящегося в комнате, о поверхность площадью 1 см 2 за 1 с выражается двадцатитрехзначным числом. Хотя сила удара отдельной молекулы мала, но действие всех молекул на стенки сосуда значительно, — оно и создает давление газа. Итак, давление газа на стенки сосуда и на помещенное в газ тело вызывается ударами молекул газа. Рассмотрим следующий опыт. Под колокол воздушного насоса поместим резиновый шарик. Он содержит небольшое количество воздуха и имеет неправильную форму.
Затем насосом откачиваем воздух из-под колокола. Оболочка шарика, вокруг которой воздух становится все более разреженным, постепенно раздувается и принимает форму правильного шара. Как объяснить этот опыт? В нашем опыте движущиеся молекулы газа непрерывно ударяют о стенки шарика внутри и снаружи. При откачивании воздуха число молекул в колоколе вокруг оболочки шарика уменьшается. Но внутри шарика их число не изменяется. Поэтому число ударов молекул о внешние стенки оболочки становится меньше, чем число ударов о внутренние стенки.
Шарик раздувается до тех пор, пока сила упругости его резиновой оболочки не станет равной силе давления газа. Оболочка шарика принимает форму шара. Это показывает, что газ давит на ее стенки по всем направлениям одинаково. Иначе говоря, число ударов молекул, приходящихся на каждый квадратный сантиметр площади поверхности, по всем направлениям одинаково. Одинаковое давление по всем направлениям характерно для газа и является следствием беспорядочного движения огромного числа молекул.
Так, например, небольшая сила давления, приложенная человеком к кнопке на пульте управления, приводит к давлению в тысячу раз большему, чем давление, производимое гусеничным трактором. Дополнительные материалы по теме: Давление в динамике.
Ответы пользователей Отвечает Руслан Волков Так вот, величина давления обозначается маленькой буквой р и показывает, какая часть общего давления приходится на единицу площади. Если площадь обозначить... Отвечает Игорь Копитонов Да, если площадь дна сосуда маленькая , то давление оказываемое на дно будет больше. Чем больше площадь, тем меньше оказываемое давление.
Отвечает Айгуль Мирсаетова При одной и той же силе давление больше в том случае, когда площадь опоры меньше, и, наоборот, чем больше площадь опоры, тем давление меньше. Отвечает Александр Худжаев... Это связано как раз с тем, что площадь гусениц больше. Отвечает Владислав Магомедов Доказать, что давление зависит от площади опоры. Гипотеза: чем больше площадь опоры тем, меньше давление.
Отвечает Володька Митюхин Ответ: чем больше площадь, тем меньше давление; чем меньше площадь, тем больше давление. Как вы думаете, почему у иголок такие...
Почему по болотистой местности, по которой не пройдет человек, проходят тяжелые машины? Площадь соприкосновения поверхностей у машины больше, чем у человека с поверхностью болота. Каким образом даже при помощи малой силы можно создать большое давление? Уменьшить площадь поверхности, на которую действует сила. Для спасения человека, провалившегося под лед, нужно бросить ему доску или длинный шест. Опираясь на них, человек может выбраться из воды и пройти по льду.
Открытие и измерение
- Идеальный газ
- Давление и сила давления
- Задание МЭШ
- Как давление зависит от площади? * Чем больше площадь, тем больше давление Чем б...
Связанных вопросов не найдено
- Открытие и измерение
- Допишите предложение. Чем меньше площадь опоры, тем больше давление - Универ soloBY
- ГДЗ параграф 35 Физика 7 класс Перышкин | Учебник
- Почему чем больше площадь поверхности, тем меньше давление? - Умные вопросы
- Давление в природе и технике