Параграф 35 Физика 7 класс Пёрышкин | Конспект

Давление. Единицы давления

Давление — это физическая величина, которая показывает, какая сила действует на единицу площади поверхности. Давление зависит не только от силы, но и от площади, на которую она приложена. Если сила распределена на большую площадь, давление будет меньше, а если на малую — больше. Например, каблук шпильки оказывает на землю большее давление, чем широкая подошва, хотя вес женщины остаётся одинаковым. Давление обозначается буквой p и рассчитывается по формуле:
p=F/S ​, где F — сила, а S — площадь, на которую она действует.

Зависимость давления от площади

Давление сильно зависит от площади поверхности, на которую действует сила. Чем меньше площадь, тем больше давление при одинаковой силе. Например, легче забить в доску гвоздь, чем вогнать в неё шило той же площади. Это объясняется тем, что площадь острия гвоздя меньше, и при ударе на него приходится большее давление. Эту зависимость люди использовали с древних времён для создания инструментов: копий, ножей, стрел. В современной технике также применяются принципы давления, например, в инструментах для резки металла и в гидравлических прессах. Маленькая площадь опоры позволяет создавать большое давление, необходимое для разрушения материала.

Примеры использования давления в технике

Давление широко используется в технике и повседневной жизни. Например, грузовики и тракторы оснащаются широкими шинами, чтобы уменьшить давление на грунт и предотвратить застревание на мягкой почве. При большой массе автомобиля давление на поверхность зависит от площади контакта колёс. Широкие шины снижают удельное давление, позволяя грузовикам передвигаться даже по болотистой местности. В промышленности давление используется в гидравлических подъёмниках, которые могут поднимать большие грузы благодаря малым площадям поршней, на которые действует давление жидкости.

Единицы давления

В Международной системе единиц (СИ) давление измеряется в паскалях (Па). Один паскаль — это давление, создаваемое силой 1 ньютон на площади 1 квадратный метр: 1Па=1Н/м²​. На практике также используют производные единицы давления: килопаскаль (кПа), мегапаскаль (МПа) и гектопаскаль (гПа). Эти единицы удобны при измерении больших или малых давлений. Например, атмосферное давление часто выражают в гектопаскалях, а давление в гидравлических системах — в мегапаскалях. 1 кПа равен 1000 Па, а 1 МПа равен 1 000 000 Па. Для точных расчётов важно выбирать правильную единицу измерения.

Применение формулы давления

Для расчёта давления можно использовать простую формулу p=F/S​. Эта формула показывает, что давление пропорционально силе и обратно пропорционально площади. Например, если вес станка составляет 8000 Н, а площадь его опоры — 0,04 м², то давление под его ножками будет: p=8000Н/0,04 м²=200000Па. Такой подход позволяет быстро и точно вычислить давление для различных технических задач и понять, как изменится давление при изменении силы или площади контакта. Это особенно важно при проектировании строительных конструкций и расчёте параметров машин и механизмов.