Siła nacisku ciała na płaszczyznę. Zobacz, co oznacza „ciśnienie (fizyka)” w innych słownikach

Ciśnienie jest wielkość fizyczna, który odgrywa szczególną rolę w przyrodzie i życiu człowieka. To niewidoczne zjawisko wpływa nie tylko na kondycję środowisko, ale także bardzo dobrze odczuwany przez wszystkich. Zastanówmy się, co to jest, jakie typy istnieją i jak znaleźć ciśnienie (wzór) w różnych środowiskach.

Co to jest ciśnienie w fizyce i chemii?

Termin ten odnosi się do ważnej wielkości termodynamicznej, która wyraża się w stosunku siły nacisku wywieranej prostopadle do powierzchni, na którą ona działa. Zjawisko to nie zależy od wielkości układu, w którym funkcjonuje, dlatego odnosi się do wielkości intensywnych.

W stanie równowagi ciśnienie jest takie samo we wszystkich punktach układu.

W fizyce i chemii oznacza się ją literą „P”, która jest skrótem od łacińskiej nazwy terminu – pressūra.

Mówiąc o ciśnieniu osmotycznym płynu (równowadze pomiędzy ciśnieniem wewnątrz i na zewnątrz komórki) używana jest litera „P”.

Jednostki ciśnienia

Według standardów Międzynarodowego Systemu SI dane zjawisko fizyczne mierzone jest w paskalach (cyrylica – Pa, łac. – Ra).

Na podstawie wzoru na ciśnienie okazuje się, że jeden Pa jest równy jednemu N (niutonowi – podzielonemu przez jeden metr kwadratowy (jednostka powierzchni).

Jednak w praktyce użycie paskali jest dość trudne, ponieważ jednostka ta jest bardzo mała. Pod tym względem, oprócz standardów SI, wielkość tę można mierzyć inaczej.

Poniżej znajdują się jego najsłynniejsze analogi. Większość z nich jest szeroko stosowana w byłym ZSRR.

Bary. Jeden słupek równa się 105 Pa.
Torrs, czyli milimetry rtęci. W przybliżeniu jeden tor odpowiada 133,3223684 Pa.
Milimetry słupa wody.
Metr słupa wody.
Atmosfera techniczna.
Atmosfery fizyczne. Jeden atm jest równy 101 325 Pa i 1,033233 atm.
Kilogram-siła na centymetr kwadratowy. Rozróżnia się także siłę tonową i siłę gramatyczną. Ponadto istnieje analogia do siły funta na cal kwadratowy.

Ogólny wzór na ciśnienie (fizyka dla 7. klasy)

Z definicji danej wielkości fizycznej można wyznaczyć metodę jej znajdowania. Wygląda jak na zdjęciu poniżej.

W nim F to siła, a S to powierzchnia. Innymi słowy, wzór na ciśnienie to jego siła podzielona przez powierzchnię, na którą działa.

Można to również zapisać w następujący sposób: P = mg / S lub P = pVg / S. Zatem okazuje się, że ta wielkość fizyczna jest powiązana z innymi zmiennymi termodynamicznymi: objętością i masą.

W przypadku nacisku obowiązuje zasada: im mniejsza przestrzeń, na którą działa siła, tym większa jest siła nacisku, która na nią spada. Jeśli powierzchnia wzrasta (z tą samą siłą), żądana wartość maleje.

Wzór na ciśnienie hydrostatyczne

Różny stany skupienia substancje, zapewniają obecność różnych właściwości od siebie. Na tej podstawie metody określania w nich P również będą inne.

Przykładowo wzór na ciśnienie wody (hydrostatyczny) wygląda następująco: P = pgh. Dotyczy to również gazów. Nie można go jednak wykorzystać do obliczenia ciśnienia atmosferycznego ze względu na różnicę wysokości i gęstości powietrza.

W tym wzorze p to gęstość, g to przyspieszenie ziemskie, a h to wysokość. Na tej podstawie im głębiej zanurzony jest przedmiot lub przedmiot, tym wyższe jest ciśnienie wywierane na niego wewnątrz cieczy (gazu).

Rozważana opcja jest adaptacją klasycznego przykładu P = F / S.

Jeśli pamiętamy, że siła jest równa pochodnej masy po prędkości swobodnego spadania (F = mg), a masa cieczy jest pochodną objętości po gęstości (m = pV), wówczas wzór na ciśnienie można przyjąć zapisywany jako P = pVg / S. W tym przypadku objętość to powierzchnia pomnożona przez wysokość (V = Sh).

Jeśli wstawimy te dane, okaże się, że pole w liczniku i mianowniku można na wyjściu zmniejszyć - powyższy wzór: P = pgh.

Rozważając ciśnienie w cieczach warto pamiętać, że w przeciwieństwie do ciał stałych często występuje w nich krzywizna warstwy powierzchniowej. A to z kolei przyczynia się do powstawania dodatkowego ciśnienia.

W takich sytuacjach stosuje się nieco inny wzór na ciśnienie: P = P 0 + 2QH. W tym przypadku P 0 jest ciśnieniem niezakrzywionej warstwy, a Q jest powierzchnią naprężającą cieczy. H to średnia krzywizna powierzchni, którą wyznacza się zgodnie z prawem Laplace'a: H = ½ (1/R 1 + 1/R 2). Składniki R1 i R2 są promieniami głównej krzywizny.

Ciśnienie cząstkowe i jego wzór

Choć metodę P = pgh można zastosować zarówno w przypadku cieczy, jak i gazów, w tych ostatnich lepiej jest obliczyć ciśnienie w nieco inny sposób.

Faktem jest, że w przyrodzie z reguły absolutnie czyste substancje nie są zbyt często spotykane, ponieważ dominują w nich mieszaniny. Dotyczy to nie tylko cieczy, ale także gazów. A jak wiadomo, każdy z tych składników wywiera inne ciśnienie, zwane częściowym.

Jest to dość łatwe do zdefiniowania. Jest równy sumie ciśnień każdego składnika rozważanej mieszaniny (gazu doskonałego).

Wynika z tego, że wzór na ciśnienie cząstkowe wygląda następująco: P = P 1 + P 2 + P 3 ... i tak dalej, w zależności od liczby składników składowych.

Często zdarza się, że konieczne jest określenie ciśnienia powietrza. Jednak niektórzy błędnie wykonują obliczenia tylko z tlenem zgodnie ze schematem P = pgh. Ale powietrze jest mieszaniną różnych gazów. Zawiera azot, argon, tlen i inne substancje. W oparciu o aktualną sytuację wzór na ciśnienie powietrza jest sumą ciśnień wszystkich jego składników. Oznacza to, że powinniśmy przyjąć powyższe P = P 1 + P 2 + P 3 ...

Najpopularniejsze przyrządy do pomiaru ciśnienia

Pomimo tego, że obliczenie danej wielkości termodynamicznej za pomocą powyższych wzorów nie jest trudne, czasami po prostu nie ma czasu na przeprowadzenie obliczeń. W końcu zawsze należy brać pod uwagę wiele niuansów. Dlatego dla wygody na przestrzeni kilku stuleci opracowano szereg urządzeń, które robią to zamiast ludzi.

Tak naprawdę prawie wszystkie urządzenia tego typu są rodzajem manometru (pomagają określić ciśnienie w gazach i cieczach). Różnią się jednak konstrukcją, dokładnością i zakresem zastosowania.

Ciśnienie atmosferyczne mierzy się za pomocą manometru zwanego barometrem. Jeśli konieczne jest określenie podciśnienia (czyli ciśnienia poniżej atmosferycznego), stosuje się inny jego rodzaj, wakuometr.
Aby sprawdzić ciśnienie krwi danej osoby, stosuje się sfigmomanometr. Większość ludzi jest lepiej znana jako nieinwazyjny ciśnieniomierz. Istnieje wiele odmian takich urządzeń: od mechanicznych rtęciowych po w pełni automatyczne cyfrowe. Ich dokładność zależy od materiałów, z których są wykonane oraz miejsca pomiaru.
Spadki ciśnienia w otoczeniu (w języku angielskim - spadek ciśnienia) wyznacza się za pomocą mierników różnicy ciśnień (nie mylić z hamowniami).

Rodzaje ciśnienia

Rozważając ciśnienie, wzór na jego wyznaczanie i jego odmiany dla różnych substancji, warto zapoznać się z odmianami tej wielkości. Jest ich pięć.

Absolutny.
Barometryczny
Nadmierny.
Metryka próżni.
Różnicowy.

Absolutny

Jest to nazwa całkowitego ciśnienia, pod jakim znajduje się substancja lub przedmiot, bez uwzględnienia wpływu innych gazowych składników atmosfery.

Mierzy się go w paskalach i stanowi sumę nadciśnienia i ciśnienia atmosferycznego. Jest to także różnica między typami barometrycznymi i próżniowymi.

Oblicza się go za pomocą wzoru P = P 2 + P 3 lub P = P 2 - P 4.

Punktem wyjścia dla ciśnienia absolutnego w warunkach panujących na Ziemi jest ciśnienie wewnątrz zbiornika, z którego usunięto powietrze (czyli klasyczna próżnia).

Tylko ten rodzaj ciśnienia jest stosowany w większości wzorów termodynamicznych.

Barometryczny

Termin ten odnosi się do ciśnienia atmosfery (grawitacji) na wszystkie znajdujące się w niej obiekty i przedmioty, w tym na powierzchnię samej Ziemi. Większość ludzi zna to również jako atmosferyczne.

Jest klasyfikowany jako jeden i jego wartość zmienia się w zależności od miejsca i czasu pomiaru, a także warunków pogodowych i położenia nad/poniżej poziomu morza.

Wielkość ciśnienia barometrycznego jest równa modułowi siły atmosferycznej na powierzchni jednej jednostki normalnej do niego.

W stabilnej atmosferze wartość tego zjawisko fizyczne równy ciężarowi słupa powietrza umieszczonego na podstawie o powierzchni równej jedności.

Normalne ciśnienie barometryczne wynosi 101 325 Pa (760 mm Hg w temperaturze 0 stopni Celsjusza). Co więcej, im wyżej obiekt znajduje się od powierzchni Ziemi, tym niższe jest na nim ciśnienie powietrza. Co 8 km zmniejsza się o 100 Pa.

Dzięki tej właściwości woda w czajnikach wrze w górach znacznie szybciej niż na kuchence w domu. Faktem jest, że ciśnienie wpływa na temperaturę wrzenia: gdy maleje, ta ostatnia maleje. I odwrotnie. Na tej właściwości opiera się działanie takich urządzeń kuchennych jak szybkowar i autoklaw. Wzrost ciśnienia wewnątrz nich przyczynia się do powstawania w naczyniach wyższych temperatur niż w zwykłych patelniach na kuchence.

Do obliczenia ciśnienia atmosferycznego stosuje się wzór na wysokość barometryczną. Wygląda jak na zdjęciu poniżej.

P to pożądana wartość na wysokości, P 0 to gęstość powietrza w pobliżu powierzchni, g to przyspieszenie swobodnego spadania, h to wysokość nad Ziemią, m - masa molowa gazu, t to temperatura układu, r to uniwersalna stała gazowa 8,3144598 J⁄(mol x K), a e to liczba Eichlera równa 2,71828.

Często w powyższym wzorze na ciśnienie atmosferyczne zamiast R stosuje się K - Stała Boltzmanna. Uniwersalną stałą gazową często wyraża się poprzez jej iloczyn za pomocą liczby Avogadra. Do obliczeń wygodniej jest, gdy liczbę cząstek podaje się w molach.

Dokonując obliczeń należy zawsze uwzględnić możliwość zmian temperatury powietrza na skutek zmiany sytuacji meteorologicznej lub w miarę zwiększania się wysokości nad poziomem morza, a także szerokości geograficznej.

Manometr i próżnia

Różnica między ciśnieniem atmosferycznym a zmierzonym ciśnieniem otoczenia nazywana jest nadciśnieniem. W zależności od wyniku zmienia się nazwa wielkości.

Jeśli jest dodatni, nazywa się to ciśnieniem manometrycznym.

Jeśli uzyskany wynik ma znak minus, nazywa się to wakuometrią. Warto pamiętać, że nie może być ona większa niż barometryczna.

Różnicowy

Wartość ta jest różnicą ciśnień w różnych punktach pomiarowych. Z reguły służy do określania spadku ciśnienia na dowolnym sprzęcie. Jest to szczególnie widoczne w przemyśle naftowym.

Po ustaleniu, jaki rodzaj wielkości termodynamicznej nazywa się ciśnieniem i za pomocą jakich wzorów się ją znajduje, możemy stwierdzić, że zjawisko to jest bardzo ważne i dlatego wiedza na jego temat nigdy nie będzie zbędna.

DEFINICJA

Ciśnienie jest skalarną wielkością fizyczną równą stosunkowi modułu działającego prostopadle do powierzchni do pola tej powierzchni:

Siła przyłożona prostopadle do powierzchni ciała, pod wpływem której ciało ulega deformacji, nazywana jest siłą nacisku. Każda siła może działać jako siła nacisku. Może to być siła dociskająca jedno ciało do powierzchni drugiego lub ciężar ciała działający na podporę (ryc. 1).

Ryż. 1. Wyznaczanie ciśnienia

Jednostki ciśnienia

W układzie SI ciśnienie mierzy się w paskalach (Pa): 1 Pa = 1 N/m2

Ciśnienie jest niezależne od orientacji powierzchni.

Często stosuje się jednostki niesystemowe: normalna atmosfera (atm) i milimetr słupa rtęci (mm Hg): 1 atm = 760 mm Hg = 101325 Pa

Oczywiście, w zależności od powierzchni, ta sama siła nacisku może wywierać na tę powierzchnię różne naciski. Zależność ta jest często wykorzystywana w technologii w celu zwiększenia lub odwrotnie zmniejszenia ciśnienia. Konstrukcje zbiorników i ciągników przewidują zmniejszenie nacisku na podłoże poprzez zwiększenie powierzchni za pomocą napędu gąsienicowego. Ta sama zasada leży u podstaw konstrukcji nart: na nartach człowiek łatwo ślizga się po śniegu, ale kiedy zdejmie narty, natychmiast wpada w śnieg. Ostrze narzędzi do cięcia i przekłuwania (noży, nożyczek, przecinaków, pił, igieł itp.) jest specjalnie naostrzone: ostre ostrze ma małą powierzchnię, dzięki czemu nawet niewielka siła powoduje duży nacisk i jest łatwa w obróbce z takim narzędziem.

Przykłady rozwiązywania problemów

PRZYKŁAD 1

Ćwiczenia

Osoba naciska łopatę z siłą 400 N. Jaki nacisk wywiera łopata na ziemię, jeśli szerokość jej ostrza wynosi 20 cm, a grubość krawędzi tnącej 0,5 mm?

Rozwiązanie

Nacisk, jaki łopata wywiera na podłoże, określa się ze wzoru:

Powierzchnia łopaty stykającej się z podłożem:

gdzie jest szerokość ostrza, jest grubością krawędzi tnącej.

Zatem nacisk łopaty na podłoże wynosi:

Zamieńmy jednostki na układ SI:

szerokość ostrza: cm m;

grubość krawędzi skrawającej mm m.

Obliczmy: Pa MPa

Odpowiedź

Nacisk łopaty na podłoże wynosi 4 MPa.

PRZYKŁAD 2

Ćwiczenia

Znajdź krawędź aluminiowego sześcianu, jeśli wywiera on na stół nacisk 70 Pa.

Rozwiązanie

Nacisk sześcianu na stół:

Siłą nacisku w tym przypadku jest ciężar sześcianu, zatem możemy napisać:

W danych okolicznościach

i objętość sześcianu z kolei:

Cele:

Edukacyjny: formułować ogólne pojęcia na temat ciśnienia, siły nacisku, rozwijać praktyczne umiejętności obliczania ciśnienia;
Edukacyjny: rozwój umiejętności eksperymentalnych, umiejętności logicznego myślenia, uzasadniania swoich twierdzeń, rozwój umiejętności pracy w parach, uzasadniania potrzeby zwiększania lub zmniejszania ciśnienia;
Edukacyjny: kształtowanie umiejętności niezależna praca, kształtowanie chęci do nauki, zdolności do ciężkiej pracy, kształtowanie poczucia kolektywizmu podczas pracy w parach.

Rodzaj zajęć: nauka nowego materiału.

Forma lekcji: lekcja łączona.

Miejsce lekcji w programie nauczania. Temat „ciśnienie i siła nacisku” omówiono w rozdziale „Ciśnienie ciał stałych, cieczy i gazów”. Ten temat w pierwszej części jest najbardziej interesujący dla studentów (ponieważ istnieje świetny związek między studiowanym materiałem a życiem i technologią), więc na przestudiowanie tego tematu potrzeba 2 godzin. Główną treść studiowanego materiału określa program nauczania i obowiązkowa minimalna treść edukacji z fizyki.

Metody:werbalne, wizualne, praktyczne.

Sprzęt:

stoisko z narzędziami tnącymi i przebijającymi;
Prezentacja Power Point, hamownie laboratoryjne, pręty, linijki, guziki.

Plan lekcji:

1. Etap organizacji rozpoczęcia lekcji -	1 minuta
2. Etap przygotowania do aktywnego i świadomego przyswajania nowego materiału -	7 min.
3. Etap przyswajania nowej wiedzy (siła nacisku, wzór ciśnienia, jednostki miary ciśnienia) –	20 minut
4. Podróż do biologii –	6 minut
5. Świat technologii –	6 minut
6. „Znane litery” –	2 minuty
7. Zadania eksperymentalne. –	15 minut
8. Zadania testowe. –	13 minut
9. Podsumowując –	5 minut
10. Praca domowa. –	5 minut

Epigraf na lekcję: „Wiedza jest wiedzą tylko wtedy, gdy zdobywa się ją wysiłkiem myśli, a nie pamięci” (A.N. Tołstoj).

Postęp lekcji

1. Etap organizacji lekcji.

2. Etap przygotowania do aktywnego i świadomego przyswajania materiału.

Nauczyciel zwraca uwagę uczniów na ilustrację do pracy Mamina-Sibiryaka „Szara szyja” (patrz slajd nr 1 prezentacji) i odczytuje fragment tej pracy: „...Lis naprawdę przyszedł kilka dni później usiadł na brzegu i znów przemówił:

Tęskniłem, kaczuszko... Chodź tu; Jeśli nie chcesz, sam do ciebie przyjdę. Nie jestem arogancki...

A Lis zaczął ostrożnie czołgać się po lodzie w stronę lodowej dziury. Serce Szarego Szyja zamarło…”

Pytanie. Dlaczego lis ostrożnie czołgał się po lodzie? (Słuchamy odpowiedzi)

Nauczyciel. Aby odpowiedzieć na to pytanie, musisz zapoznać się z tematem „Nacisk i siła nacisku”. Słowo „ciśnienie” jest Państwu dobrze znane. Czy rozumiesz znaczenie następujących zdań:

Ciśnienie gwałtownie spada i możliwe są opady.
Obrońcy drużyny Dynamo nie wytrzymali naporu napastników Spartaka.
Ciśnienie krwi pacjenta nagle wzrosło.
Pomimo ogromnego ciśnienia środowiska zewnętrznego, Nautilus osunął się w bezdenne otchłanie.
„To była kobieta” – stwierdził komisarz Maigret – „tylko cienki obcas kobiecych butów mógł wytworzyć tak duży nacisk”.

We wszystkich tych zdaniach słowo „ciśnienie” zostało użyte w różnych sytuacjach i miało różne znaczenia. Przyjrzymy się ciśnieniu z punktu widzenia fizyki. W tym celu zaprosimy na lekcję asystenta.

Dzieci chciały miodu - zgiń, zamiecie i zamiecie,

Aby dobra pszczoła przyszła na lekcję.

Dziś główną bohaterką naszej lekcji będzie pszczoła.

Nauczyciel. Rozważmy przykład (guzik na płatku): chłopiec zjeżdża z góry w świeżo spadłym śniegu, niespodziewanie upada, a jego narty staczają się. Chłopak wstając, schodzi na dół po narty, podczas gdy jego stopy grzęzną głęboko w śniegu.

Pytanie: Dlaczego chłopiec na nartach nie wpada w śnieg, a bez nart przewraca się? Uczniowie dochodzą do wniosku, że w obu przypadkach chłopiec działa na śnieg z tą samą siłą, ale skutek działania tej siły jest inny, zatem (nauczyciel prowadzi do pomysłu) wynik działania również zależy od pewnej wielkości.

Nauczyciel: Co się zmieniło po upadku chłopca? Uczniowie doszli do wniosku, że zmieniło się miejsce podparcia chłopca na śniegu. Kiedy chłopiec stoi na nartach, obszar podparcia jest większy niż bez nart.

Nauczyciel: Wynik działania siły zależy od:

1 – wartości siły nacisku;

2 – pole powierzchni prostopadłej, na którą działa siła nacisku.

(Uczniowie pracują z OK.)

Nauczyciel: Wielkość pokazująca, jak duże ciśnienie działa na każdą jednostkę powierzchni, nazywa się ciśnieniem.

P – ciśnienie

F d – siła nacisku

S - obszar wsparcia.

– Aby uzyskać ciśnienie, musimy podzielić siłę nacisku przez powierzchnię!

Przeprowadźmy analizę jakościową tej formuły.

Pytanie 1. Siła nacisku nie zmienia się, ale zwiększa się powierzchnia podparcia. Jak zmieni się ciśnienie? Dlaczego? ( Ciśnienie spadnie, ponieważ ciśnienie jest odwrotnie proporcjonalne do powierzchni).

Pytanie 2. Powierzchnia podparcia nie zmienia się, ale siła nacisku wzrasta. Jak zmieni się ciśnienie? Dlaczego? ( Ciśnienie wzrośnie, ponieważ ciśnienie jest wprost proporcjonalne do siły ciśnienia).

Studenci dochodzą do wniosku, że przy tej samej sile nacisk jest większy w przypadku mniejszej powierzchni podparcia i odwrotnie, im większa powierzchnia podparcia, tym mniejszy nacisk.

Nauczyciel:

Twoim celem jest penetracja ciała - zmniejszenie wsparcia do zera.
Idąc zimą na spacer do lasu zwiększasz wsparcie S.

(Aby zrozumieć znaczenie wzoru na ciśnienie ciała stałego).

Aby stworzyć obrazy wizualne, nauczyciel zapoznaje uczniów z różnymi presjami występującymi w technologii, przyrodzie i życiu codziennym (Tabela 6 s. 84 Podręcznik fizyki - klasa 7)

Uczniowie pracują z OK (praca z trójkątem).

Pytanie 1. Jak znaleźć siłę nacisku, znając ciśnienie i powierzchnię, na którą siła jest przyłożona? (F d =p*S)

Pytanie 2. Jak znaleźć powierzchnię, na którą przykładana jest siła, znając siłę nacisku? (S=F d/p)

Nauczyciel. Wyświetlmy jednostkę miary ciśnienia. (Pszczoła na szkiełku leci na drugi płatek jednym kliknięciem myszki).

Dany:
S=1m 2
Fd = 1H	;
[p]=1n/m 2 =1Pa.

P-?

1 Pa to ciśnienie wytwarzane przez siłę nacisku 1 N działającą na powierzchnię o powierzchni 1 m 2 prostopadłą do tej powierzchni.

1 hPa – 100 Pa

1 kPa – 1000 Pa

1 MPa – 1000 000 Pa

Nauczyciel.

Pytanie. Co oznacza zapis: p=15 000Pa, p=5000Pa? (15 000 PA to ciśnienie wytwarzane przez siłę nacisku 15 000 N działającą na powierzchnię 1 m2 prostopadłą do tej powierzchni.)
Morza i pustynie, Ziemia i Księżyc
Światło słońca i śnieg lawiny...
Natura jest złożona, ale Natura jest jedna.

Prawa natury są jedno!

Wybierzmy się w podróż do biologii (pszczoła na szkiełku leci na trzeci płatek na kliknięcie myszką).
W Amazonii są piranie -
Ryba wygląda tak sobie.
Jeśli włożysz palec do wody,

Pytanie: Zaraz to zje.

Dlaczego pirania może ugryźć człowieka w palec?
Oto wielbłąd i na wielbłądzie
Ludzie noszą bagaże i podróżują.
Mieszka wśród pustyń
Zjada bezsmakowe krzaki
Pracuje cały rok...

(Powierzchnia kończyn wielbłąda jest duża, a nacisk wywierany na piasek jest niewielki, więc wielbłąd nie zapada się w piasek.)

Wściekły jeż, szary jeż,
Powiedz mi, dokąd idziesz?
Jesteś tak kłujący, że nie można cię dotknąć ręką!
Dlaczego jeż jest kłujący?

(Powierzchnia igieł jest niewielka, ale ciśnienie jest wysokie.)

Pszczoła jest znanym pracownikiem,
Daje ludziom miód i wosk,
I pokaże swoje żądło swoim wrogom,
Będą to pamiętać przez cały rok!

Dlaczego użądlenie pszczoły wywiera duży nacisk na ludzką skórę? (Użądlenie pszczoły ma małą powierzchnię, ale nacisk wywierany na ludzką skórę jest duży.)

Kiedyś zapytali różę:
Dlaczego, czarując oko,
Jesteście kłującymi cierniami
Czy drapiesz nas okrutnie?

(Powierzchnia cierni róży jest niewielka, ale ciśnienie jest wysokie.)

Wróćmy do bohaterów „Szaryej szyi”. Dlaczego lis ostrożnie czołgał się po lodzie? (Lis wybrał tę metodę ruchu, aby zwiększyć powierzchnię i zmniejszyć nacisk wywierany na lód.)

Nauczyciel: Przebiegły lis znał wzór na ciśnienie! Sprawdzaliśmy skuteczność tej formuły w przyrodzie – igły, żurawiny, pazury, zęby, kły, użądlenia. Ale. „Duszą nauki jest praktyczne zastosowanie jej odkryć” (W. Thomson).

Wybierzmy się na wycieczkę do świata technologii.(Pszczoła leci do czwartego płatka jednym kliknięciem myszy.)

Wiemy, że im większa powierzchnia podparcia, tym mniejsze ciśnienie wytwarzane przez daną siłę i odwrotnie, wraz ze zmniejszaniem się powierzchni podparcia (przy stałej sile) ciśnienie wzrasta. Dlatego w zależności od tego, czy chcą uzyskać niskie, czy wysokie ciśnienie, powierzchnia podparcia jest zwiększana lub zmniejszana. (Studenci pracują z OK – sposoby zmiany ciśnienia). Opony do samochodów ciężarowych i podwozia samolotów są znacznie szersze niż opony do samochodów osobowych. Opony są szczególnie szerokie do samochodów przeznaczonych do jazdy po pustyniach. Ciężkie pojazdy, takie jak traktor, czołg lub pojazd bagienny, mogą poruszać się po terenach podmokłych, które nie zawsze są przejezdne dla człowieka. Dlaczego? (Ciężkie maszyny, posiadające dużą powierzchnię podparcia, wywierają niewielki nacisk.)

Nauczyciel zwraca uwagę uczniów na wystawę przedmiotów i narzędzi do cięcia i przekłuwania.

Pytanie: Dlaczego narzędzia tnące i kłujące wywierają duży nacisk na ciało? (Powierzchnia narzędzi tnących i przebijających jest niewielka, ale nacisk jest wysoki.)

Nauczyciel. Przekonaliśmy się o słuszności formuły ciśnienia w przyrodzie i technologii (Pszczoła leci do piątego płatka za kliknięciem myszy).

Gra „Znane litery”.

Na tablicy zapisane są litery - oznaczenia wielkości fizycznych: p, m, F, l, V. Twoje zadanie: po wysłuchaniu przysłów dopasuj je do jednej z podanych wartości.

Przysłowia:

Morderstwo wyjdzie na jaw.
Nie możesz podnieść jeża gołymi rękami.
Nie wkładaj palca do ust.

(Ciśnienie)

Nauczyciel.„Wiedza nie zrodzona z doświadczenia, matka wszelkiej wiarygodności, jest bezowocna i pełna błędów”. (Po kliknięciu myszką pszczoła leci do szóstego płatka.)

Zadania eksperymentalne.

1. Zadanie. Wciskając przycisk w tablicę, działamy na niego siłą 50 N, powierzchnia końcówki przycisku wynosi 0,000 001 m2. Określ ciśnienie wytwarzane przez przycisk.

Dany:
Fd =50N	[p]=Pa.
S=0,000 001m 2
p=?	(Rocznie)

Odpowiedź: 50 MPa.

2. Oblicz nacisk ciała stałego na podporę (praca w parach).

Wyposażenie: hamownia, linijka miernicza, klocek drewniany.

Kolejność pracy.

Zmierz siłę nacisku bloku na stół (ciężar bloku).
Zmierz długość, szerokość i wysokość bloku.
Korzystając ze wszystkich uzyskanych danych, oblicz pola największej i najmniejszej ściany bloku.
Oblicz ciśnienie, jakie klocek wywiera na stół o najmniejszych i największych krawędziach.
Zapisz wyniki w zeszycie.
Formułuj wnioski na podstawie uzyskanych wyników.

Uczniowie zapisują na tablicy wyniki eksperymentów i wyciągają wnioski na temat zależności ciśnienia od powierzchni podpory.

Nauczyciel.

Aby pszczoła kontynuowała swoją podróż
Musimy zdobywać wiedzę.
Otwieramy liście
I wykonujemy pracę.

(Pszczoła leci do 7. płatka jednym kliknięciem myszki.) „Zadania testowe”.

Podsumowanie lekcji

O jakiej wielkości fizycznej dowiedziałeś się dzisiaj na zajęciach?
Jaką siłę nazywa się siłą nacisku?
Co to jest ciśnienie?
Jednostki ciśnienia?
Jednostki ciśnienia SI?

Oceny z lekcji: Pod uwagę brane są wyniki testów i żetony.

Wyświetlana jest końcowa ocena z lekcji. Nauczyciel zwraca uwagę uczniów na motto lekcji.

Praca domowa:§32b33; s. 85 (zadanie eksperymentalne).

Dodatkowe zadanie.„Dlaczego spiczaste przedmioty są kłujące? Jak Lewiatan” Zabawna fizyka. Ya.I.Perelman.

Wykaz używanej literatury.

Fizyka – klasa 7. S.V. Gromov, N.A. Rodina. Moskwa. „Oświecenie”, 2000
Lekcja fizyki w nowoczesna szkoła. Twórcze poszukiwanie nauczycieli. Opracowane przez E.M. Bravermana, pod redakcją V.G. Razumowskiego. Moskwa, „Oświecenie”, 1993
Sprawdzanie wiedzy uczniów z fizyki (klasy 6-7) A.V.
Postnikov, Moskwa, „Oświecenie”, 1986.
Gazeta „Fizyka” nr 45, 2004.
Czasopismo „Fizyka w szkole” nr 8, 2002.

Czytelnik literatury. 1-4 klasy Rostów nad Donem. SA „Kniga”, 1997 FIZYKA. 1. Przedmiot i struktura fizyki Fizyka jest nauką badającą najprostsze i jednocześnie najważniejsze. Encyklopedia fizyczna

Nauka, która bada najprostsze i jednocześnie najwięcej ogólne wzorce zjawiska naturalne, właściwości i budowa materii oraz prawa jej ruchu. Pojęcia fizjologii i jej praw leżą u podstaw wszystkich nauk przyrodniczych. F. należy do nauk ścisłych i bada ilości... Encyklopedia fizyczna

FIZYKA- FIZYKA, nauka badająca wraz z chemią ogólne prawa przemian energii i materii. Obie nauki opierają się na dwóch podstawowych prawach nauk przyrodniczych: prawie zachowania masy (prawo Łomonosowa, Lavoisier) i prawie zachowania energii (R. Mayer, Jaul... ... Wielka encyklopedia medyczna

Fizyka gwiazd jest jedną z gałęzi astrofizyki badającą fizyczną stronę gwiazd (masę, gęstość, ...). Spis treści 1 Wymiary, masy, gęstość, jasność gwiazd 1.1 Masa gwiazd… Wikipedia

I. Przedmiot i struktura fizyki Fizyka jest nauką badającą najprostsze i zarazem najbardziej ogólne prawa zjawisk naturalnych, właściwości i budowę materii oraz prawa jej ruchu. Dlatego pojęcia F. i inne prawa leżą u podstaw wszystkiego... ...

W szerokim znaczeniu ciśnienie wyższe niż ciśnienie atmosferyczne; w określonych zadaniach technicznych i naukowych ciśnienie przekraczające wartość charakterystyczną dla każdego zadania. Równie tradycyjnie spotykany w literaturze podział D. v. za wysoko i... Duży Encyklopedia radziecka

- (ze starożytnej greckiej natury physis). Starożytni nazywali fizykę badaniem otaczającego świata i zjawisk naturalnych. Takie rozumienie terminu fizyka przetrwało do końca XVII wieku. Później pojawiło się wiele dyscyplin specjalnych: chemia, która bada właściwości... ... Encyklopedia Colliera

Badanie wpływu bardzo wysokich ciśnień na materię oraz tworzenie metod uzyskiwania i pomiaru takich ciśnień. Historia rozwoju fizyki wysokie ciśnienia niesamowity przykład szybki postęp w nauce...... Encyklopedia Colliera

Fizyka ciała stałego jest gałęzią fizyki materii skondensowanej, której zadaniem jest opisywanie właściwości fizyczne ciała stałe z punktu widzenia ich budowy atomowej. Intensywnie rozwinęła się w XX wieku po odkryciu mechaniki kwantowej.... ...Wikipedia

Spis treści 1 Metody przygotowania 1.1 Odparowanie cieczy ... Wikipedia

Książki

Fizyka. 7. klasa. Skoroszyt do podręcznika A. V. Peryszkina. Pionowy. Federalny stan edukacyjny, Khannanova Tatyana Andreevna, Khannanov Nail Kutdusovich, Korzyścią jest integralna część UMK A.V. Peryshkin „Fizyka. Klasy 7-9”, poprawiona zgodnie z wymogami nowego państwa federalnego standard edukacyjny.… Kategoria: Fizyka. Astronomia (klasy 7-9) Seria: Fizyka Wydawca: Bustard,
Fizyka 7. klasa Skoroszyt do podręcznika A. V. Peryshkina, T. Khannanova, N. Khannanov, Podręcznik stanowi integralną część kompleksu edukacyjnego A. V. Peryshkina „Fizyka. klasy 7-9”, który został poprawiony zgodnie z wymogami nowego Federalnego Państwowego Standardu Edukacyjnego. W… Kategoria:

W chwili obecnej ciśnienie nazywa się zwykle wielkością fizyczną, która jest równa stosunkowi siły działającej prostopadle do określonej powierzchni bezpośrednio do pola tej powierzchni. Otóż przez siłę, ciśnienie rozumie się siłę działającą prostopadle do jakiejś konkretnej powierzchni. Wydawać by się mogło, że na tym kończą się główne różnice pomiędzy tymi dwoma pojęciami. W rzeczywistości nie jest to wcale prawdą i jeśli interesują Cię bardziej szczegółowe niuanse dotyczące różnic między obydwoma tymi pojęciami, musiałbyś poświęcić trochę więcej czasu na zrozumienie, w jakich przypadkach są one najczęściej używane.

Główne cechy wyróżniające ciśnienie i siłę nacisku

Przede wszystkim należy to zauważyć ciśnienie jest wielkością skalarną, które nie może mieć żadnego kierunku. Powszechnie przyjmuje się, że do scharakteryzowania stanu tzw. „ośrodka kontinuum” potrzebne jest ciśnienie. Z tego powodu koncepcja taka pełni rolę składowej diagonalnej tensora naprężenia. Ten ostatni jest tensorem należącym do drugiego rzędu. Składa się z dziewięciu wielkości, które podano tutaj w celu przedstawienia naprężenia mechanicznego w dowolnym punkcie obciążonego ciała.

Jak wiadomo, ciśnienie jest intensywną wielkością fizyczną, dla której oznaczenia używamy symbolu p, pochodzącego od łacińskiego słowa ciśnienie, którego dosłowne tłumaczenie oznacza nacisk. Należy również zauważyć, że obecnie słowo takie jak „ciśnienie” można zastosować do najróżniejszych dziedzin ludzkiej działalności. Na przykład obecnie zwyczajowo rozróżnia się pojęcia takie jak ciśnienie krwi, ciśnienie atmosferyczne, ciśnienie świetlne i ciśnienie dyfuzji.

Jeśli większość z powyższych terminów nie jest zbyt popularna i mówienie o ciśnieniu krwi w naszej dzisiejszej recenzji jest całkowicie niewłaściwe, to ciśnienie atmosferyczne zasługuje na uwagę. Mierzy się go za pomocą barometru i jest równy ciężarowi leżącej nad nim kolumny powietrza, której powierzchnia podstawy wynosi jednostka. Cóż, jeśli na ciało działa taka siła, że pod jej wpływem ostatecznie ulega deformacji, to całkiem słuszne jest nazwanie takiego pojęcia siłą nacisku.

Rolę siły nacisku może pełnić dowolna siła. Można zatem wykorzystać ciężar ciała, które bez problemu byłoby w stanie odkształcić podporę lub taką siłę, pod wpływem której, pewne ciało naciska na powierzchnię. Podobnie jak każda inna siła, pojęcie to zwykle mierzy się w niutonach, co wskazuje na kolejną, nie mniej istotną różnicę między pojęciami, które dzisiaj rozważamy, ponieważ zwykłe ciśnienie mierzy się w paskalach.

Należy również zaznaczyć, że rolę siły nacisku, oprócz samego ciężaru, może pełnić dowolna inna siła sprężystości. Nawiasem mówiąc, jeśli chodzi o samo ciśnienie. Będziesz mógł to w ten czy inny sposób zmienić tylko wtedy, gdy zmienisz siłę nacisku lub przynajmniej zmienisz powierzchnię, na którą ta siła działa.

Wnioski

W związku z powyższym, aby uzyskać pewien obraz tego, co się dzieje i dać Państwu możliwość odpowiedzi na pytanie: czym różni się ciśnienie od siły nacisku, spieszymy przedstawić Państwu kilka najważniejszych punktów . Nie zapominaj, że ciśnienie to wielkość fizyczna równa stosunkowi siły nacisku przyłożonej do danej powierzchni do powierzchni tej samej powierzchni. Jednocześnie siła nacisku to siła przykładana prostopadle do powierzchni.

Biorąc to pod uwagę, możemy tak powiedzieć ciśnienie na jednostkę powierzchni, ale siła odnosi się już do całego obszaru dna, który we współczesnej fizyce jest oznaczony literą N. Nawet jeśli nie uwzględnimy faktu, że w przypadku obu tych pojęć zwyczajowo używa się zupełnie innych jednostek miary, można powiedzieć, że są to zjawiska zupełnie odmienne. W rzeczywistości ciśnienie jest zwyczajną cechą, którą można porównać z oświetleniem, podczas gdy siła nacisku jest bezpośrednim skutkiem wywołanym takim zjawiskiem.