Тиск твердих тіл. Сила тиску.

Недостатньо тільки отримати знання,

треба знайти їм застосування.

Недостатньо тільки бажати,

треба діяти.

 

         Мета  заняття: опрацювати поняття тиску, як фізичної величини та формувати уявлення про його залежність від сили тиску, яка перпендикулярно діє на поверхню та площі цієї поверхні. Ознайомитись з одиницями вимірювання тиску. Вчитись використовуючи практичні знання про тиск у  природі й  техніці.

​

Інтерактивна вправа «Асоціативний кущ»

           На попередніх уроках ми багато говорили про фізичну величину, яка є причиною зміни швидкості тіла або його частин. Як називається ця величина? (Cила) Що ми знаємо про силу?

 

План заняття № 1

1. Тиск. Сила тиску

2. Одиниці вимірювання тиску

3. Способи збільшення та зменшення тиску

4. Приклади значень тиску

5. Історична довідка

​

1. Тиск. Сила тиску

           Візьмемо  широку  посудину  і  насиплемо  в  неї  зволоженого піску.  З  дерев’яного  бруска  виготовлено  столик,  забивши  в  нього  два  цвяхи.  Спочатку  цвяхи  встановлюють  на  пісок  вістрям угору  і  на  дошку   кладуть  гирю.  У  цьому  разі  головки  цвяхів  тільки  трохи  вгрузають  у  пісок  (рис.1).  Потім  дошку  перевертають  і  ставлять  цвяхи  на  вістря.  У  цьому  випадку  площа  опори  менша,  і  під  дією  тієї  самої  сили  цвяхи  значно  більше  заглиблюються  у  пісок  (рис.  1).

 

 

 

 

 

 

 

  

 

Рис. 1

 

         У  розглянутих  прикладах  сили  діяли  перпендикулярно  до  поверхні  тіла.  Вага  людини  була  перпендикулярна  до  поверхні  снігу;  сила,  яка  діяла  на  кнопку,  перпендикулярна  до  її  поверхні.   Зрозуміло,  що  більша  сила,  яка  діє  на  ту  саму  площу,  чинитиме  більший  тиск. А  також,  результат  дії  сили  залежить  не  тільки  від  її  модуля,  а  й  від  площі  тієї  поверхні,  перпендикулярно  до  якої  вона  діє.

 

Тиск – фізична величин, яка дорівнює відношенню сили, що діє перпендикулярно до поверхні, до площі цієї поверхні.

                    

                                  

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

де р – тиск, F – сила тиску, яка діє на поверхню, і S – площа поверхні.

 

2. Одиниці вимірювання тиску.

Одиницею вимірювання тиску є 1 паскаль. 

 

 

 

 

 

 

1 паскаль – це тиск, за якого площу, що дорівнює 1 м2 , діє сила тиску, що дорівнює 1 Н.

Тиск в 1 паскаль дуже малий, тому використовують також інші одиниці тиску:

1 гектопаскаль   1 гПа = 100 Па

1 кілопаскаль     1 кПа = 1 000 Па

1 Мегапаскаль    1 Мпа = 1 000 000 Па

 

3. Способи зменшення та збільшення тиску 

 

        Для збільшення тиску необхідно збільшити силу, що прикладають перпендикулярно до площі поверхні або зменшити площу поверхні. Для зменшення тиску навпаки - зменшити силу та збільшити площу.

 

Тиск потрібно зменшити

 

• Щоб ґрунт міг витримати тиск споруди, збільшують площу нижньої частини фундаменту

•  Шини та гусениці машин, призначені для руху по м’якому ґрунту, є ширшими, ніж у тих що пересуваються по твердому ґрунту

•  Для руху по пухкому снігу використовують лижі, що значно збільшують площу опори людини

 

​Тиск потрібно збільшити

•  Усі різальні інструменти – ножі, ножиці, різці – мають різальну частину з дуже малою площею для створення значного тиску

•  Різальні та колючі пристосування в живій природі: зуби, пазурі, дзьоби, жала, ікла, шипи тощо

•  Лопати, металообробні інструменти(свердла, зубила, терпуги тощо)

 

4. Приклади значень тиску.

Тиск в центрі вибуху водневої бомби     - 1014 Па

Тиск в центрі Землі                                   - 1013 Па

Тиск колеса вагона на рейки                    - 3· 109 Па

Тиск жала бджоли                                     - 5×107  Па

Тиск ковзаняра на лід                                - 106  Па

Тиск людини під час ходьби                    - 4×105  Па

Тиск повітря на висоті 800 км                 - 10-8  Па

 

5. Історична довідка. 

Одиниця тиску була названа на честь французького вченого XVII століття (сучасника такої історичної особистості, як кардинал Ришельє) Блеза Паскаля. За своє коротке життя (учений помер від хвороби у віці 39 років) ця талановита людина зробила ряд відкриттів не тільки у фізиці, але й у математиці (написав ряд робіт з теорії чисел, з теорії ймовірності, сконструював першу механічну рахункову машинку) і навіть залишив свій  слід у суспільному житті Франції (створив перший у Франції вид суспільного транспорту — омнібуси: карети, запряжені кіньми, які ходили з інтервалом в 15 хвилин).

•