Конспект по физике 7 класс параграф 35 + Ответы на вопросы. Краткое содержание § 35. ДАВЛЕНИЕ. ЕДИНИЦЫ ДАВЛЕНИЯ по учебнику Пёрышкина (базовый уровень). Конспект по пунктам параграфа. Код материалов: Физика Конспект №35.
Конспект по § 35. ДАВЛЕНИЕ. ЕДИНИЦЫ ДАВЛЕНИЯ
§ 35 кратко (малый конспект)
Давление — это физическая величина, равная отношению силы, действующей перпендикулярно поверхности, к площади этой поверхности. Оно объясняет, почему при одинаковой силе результат воздействия может быть разным: чем меньше площадь опоры, тем больше давление. Это явление используется на практике: острые инструменты (иглы, ножи) создают большое давление за счёт малой площади, а широкие шины или гусеницы уменьшают давление, чтобы тяжёлая техника не проваливалась. Единицей давления в СИ является паскаль (Па), равный 1 Н/м². На практике часто применяются более крупные единицы: гектопаскали, килопаскали и мегапаскали. Объясняется, что при одной и той же силе давление тем больше, чем меньше площадь опоры, что иллюстрируется примерами из техники и природы. Приводятся примеры расчётов давления, производимого различными телами.
Большой конспект параграфа 35
- Зависимость результата действия силы от площади опоры: Результат действия одной и той же силы зависит от площади поверхности, на которую она действует. Примеры: канцелярская кнопка легко входит в доску, а камешек — нет; человек на лыжах не проваливается в снег.
- Определение давления: Физическую величину, равную отношению силы, действующей перпендикулярно поверхности, к площади этой поверхности, называют давлением. Формула: p = F / S, где F — сила давления, S — площадь.
- Увеличение давления: Чтобы увеличить давление при одной и той же силе, нужно уменьшить площадь опоры. Остриё колющих и лезвие режущих инструментов затачивают именно для того, чтобы уменьшить площадь, на которую будет действовать сила.
- Уменьшение давления: Чтобы уменьшить давление при одной и той же силе, нужно увеличить площадь опоры. Шины грузовиков и гусеницы трактора делают широкими для уменьшения давления на грунт.
- Единицы давления:
-
- Основная единица в СИ — паскаль (Па): 1 Па = 1 Н/м². Это очень маленькое давление.
-
- Производные единицы: гектопаскаль (гПа), килопаскаль (кПа), мегапаскаль (МПа).
-
- Соотношения: 1 гПа = 100 Па, 1 кПа = 1000 Па, 1 МПа = 1 000 000 Па.
Вопросы на стр.118
1. Приведите примеры, иллюстрирующие, что результат действия силы зависит от площади опоры, на которую действует эта сила.
Примеры: человек на лыжах не проваливается в снег, в отличие от человека без лыж; острый нож легче режет, чем тупой; тяжёлый трактор на гусеницах не проваливается в почву, а легковой автомобиль с узкими шинами может застрять.
2. Что называют давлением?
Давлением называют физическую величину, равную отношению силы, действующей перпендикулярно поверхности, к площади этой поверхности. Оно вычисляется по формуле p = F/S.
3. Почему при уколе острая иголка легче проникает, например, в кожу, чем тупая?
При действии одинаковой силы давление, создаваемое острой иглой, значительно больше, чем давление тупой, потому что площадь острия иглы намного меньше. Большее давление легче преодолевает сопротивление материала.
4. Опишите опыт, показанный на рисунке 94. Какой вывод можно сделать из этого опыта?
В опыте на песок кладут дощечку с вбитыми гвоздями. Когда гвозди лежат шляпками на песке (большая площадь), дощечка под грузом почти не погружается. Когда гвозди повёрнуты остриём вниз (малая площадь), под тем же грузом они глубоко входят в песок. Вывод: при одной и той же силе давление тем больше, чем меньше площадь опоры.
5. Какие единицы давления вы знаете?
Основная единица давления — паскаль (Па). Также используются более крупные единицы: гектопаскаль (гПа), килопаскаль (кПа) и мегапаскаль (МПа).
Решая задачу на определение давления, Иван воспользовался тем, что давление прямо пропорционально силе давления, а Лена при решении другой задачи — тем, что давление обратно пропорционально площади поверхности, на которую действует сила. Предложите условия задач, которые могли решать ребята.
- Задача для Ивана (давление прямо пропорционально силе): «Человек массой 60 кг стоит на полу. Рассчитайте давление, если площадь подошв его обуви 400 см². Как изменится давление, если человек возьмёт на руки рюкзак массой 15 кг?» (Здесь площадь постоянна, давление растёт с увеличением силы тяжести).
- Задача для Лены (давление обратно пропорционально площади): «Станок весом 12 кН оказывает на фундамент давление 300 кПа. Какова площадь опоры станка? Как нужно изменить площадь опоры, чтобы давление уменьшилось в 1.5 раза при том же весе?» (Здесь сила постоянна, давление уменьшается при увеличении площади).
УПРАЖНЕНИЕ 20
№ 1. Выразите в паскалях давление: 12 гПа; 0,3 Н/см2; 0,05 кПа; 6 Н/см2. Выразите в гектопаскалях и килопаскалях давление: 25 000 Па; 700 Па.
12 гПа: Так как 1 гПа = 100 Па, то 12 гПа = 12 100 Па = 1200 Па.
- 0,3 Н/см²: 1 см² = 0,0001 м², следовательно, 0,3 Н/см² = 0,3 Н / 0,0001 м² = 3000 Па.
0,05 кПа: 1 кПа = 1000 Па, поэтому 0,05 кПа = 0,05 1000 Па = 50 Па.
- 6 Н/см²: 6 Н/см² = 6 Н / 0,0001 м² = 60 000 Па.
- 25 000 Па: 25 000 Па = 25 000 / 100 = 250 гПа; 25 000 Па = 25 000 / 1000 = 25 кПа.
- 700 Па: 700 Па = 700 / 100 = 7 гПа; 700 Па = 700 / 1000 = 0,7 кПа.
№ 2. Какое давление оказывает трактор на землю, если его вес 30 000 Н, а площадь опирающихся на землю гусениц 1,6 м2? Во сколько раз оно отличается от давления, производимого станком (см. пример)?
Давление трактора: p = F/S = 30 000 Н / 1,6 м² = 18 750 Па. В примере давление станка составляет 40 000 Па. Давление трактора меньше давления станка в 40 000 Па / 18 750 Па ≈ 2,13 раза.
№ 3. Какое давление на дно кастрюли площадью 1000 см2 оказывают 3 кг воды?
Вес воды F = m g = 3 кг 9,8 Н/кг ≈ 29,4 Н. Площадь S = 1000 см² = 0,1 м². Давление p = F/S = 29,4 Н / 0,1 м² = 294 Па.
№ 4. Мальчик массой 55 кг стоит на коньках. Ширина лезвия коньков равна 5 мм, а длина той части лезвия, которая опирается на лёд, составляет 17 см. Вычислите давление, производимое коньками на лёд. Сравните полученный результат с давлением, которое производит мальчик, стоящий без коньков, если площадь подошв его ботинок равна 300 см2.
Вес мальчика F = m g = 55 кг 9,8 Н/кг = 539 Н.
Площадь опоры двух коньков: S_коньки = 2 (0,005 м 0,17 м) = 0,0017 м².
Давление на коньках: p_коньки = 539 Н / 0,0017 м² ≈ 317 059 Па ≈ 317 кПа.
Площадь опоры в ботинках: S_ботинки = 300 см² = 0,03 м².
Давление в ботинках: p_ботинки = 539 Н / 0,03 м² ≈ 17 967 Па ≈ 18 кПа.
Давление на коньках больше давления в ботинках примерно в 317 / 18 ≈ 17,6 раз.
№ 5. Зачем для переезда по болотистым местам делают настил из хвороста, брёвен и досок?
Настил увеличивает площадь опоры транспортного средства (или человека). Согласно формуле p = F/S, при увеличении площади S давление p на грунт уменьшается. Это предотвращает сильное погружение в болотистую почву.
№ 6. Используя знания о давлении, обоснуйте способ спасения человека, провалившегося под лёд (рис. 97). Почему не следует приближаться к краю полыньи?
Доска, которую передают провалившемуся, имеет большую площадь. Когда человек опирается на неё, давление на кромку льда распределяется по большей площади, что уменьшает риск дальнейшего разрушения льда. Приближаться к краю полыньи нельзя, потому что площадь опоры ног спасателя мала, и он сам создаст высокое давление на лёд, что может привести к новому провалу.
ЗАДАНИЕ 25
№ 1. В стеклянную ёмкость насыпьте песок. Пластиковую бутылку с длинным горлышком наполните водой, закройте крышкой и поставьте на песок. Затем бутылку переверните вверх дном и поставьте на песок горлышком. Сфотографируйте результаты опыта, сравните глубину погружения бутылки в песок. Что показывает этот опыт? Как следует изменить условия, чтобы показать, что результат действия силы зависит от её значения?
Опыт показывает, что при одной и той же силе (весе бутылки с водой) давление на песок разное из-за разной площади опоры. В перевёрнутом положении площадь горлышка мала, давление велико, и бутылка погружается глубже. Чтобы показать зависимость от значения силы, нужно изменить массу бутылки (например, налить в неё разное количество воды) и ставить её на песок одной и той же стороной (с одинаковой площадью опоры).
№ 2. Зная свою массу, подсчитайте, какое давление вы оказываете на пол, стоя на двух ногах; стоя на одной ноге.
Указание. Чтобы определить площадь своей ноги, поставьте ногу на лист бумаги в клетку и обведите контур той части подошвы, на которую опирается нога (рис. 98). Посчитайте число целых клеток внутри контура. Прибавьте к нему половину от числа неполных клеток, по которым прошла линия контура. Полученное число умножьте на площадь одной клетки (0,25 см2), и вы узнаете площадь своей ноги.
№ 3. Определите давление, которое оказывает ваш учебник, лежащий на столе.
№ 4. Рассчитайте, во сколько раз давление стола, за которым вы делаете уроки, уменьшится, если его перевернуть и поставить крышкой на пол.
Вы смотрели: конспект по физике к учебнику 7 класса §35. ДАВЛЕНИЕ. ЕДИНИЦЫ ДАВЛЕНИЯ. Краткое содержание темы учебника. Ответы на вопросы в конце параграфа. Код материалов: Физика Конспект №35.