Номер 4, страница 11, часть 2 - гдз по физике 7 класс учебник Белага, Воронцова

Часть 2. Глава 5. Давление твёрдых тел, жидкостей и газов. Параграф 44. Способы увеличения и уменьшения давления в природе и технике. Вопросы и задания - номер 4, страница 11.

Условие.

4. Если тяжёлую покупку нести за верёвку, то ощущается сильная боль (режет пальцы), а если под верёвку подложить сложенный в несколько раз лист бумаги, то боль уменьшается. Объясните почему.

Решение.

Решение

Ощущение боли в пальцах при переноске тяжелой покупки за веревку связано с физической величиной, называемой давлением. Давление ($\text{p}$) — это отношение силы ($\text{F}$), действующей перпендикулярно поверхности, к площади этой поверхности ($\text{S}$). Оно рассчитывается по формуле:

$p = \frac{F}{S}$

В данном случае сила $\text{F}$ — это вес тяжелой покупки. Эта сила остается постоянной в обоих случаях.

Когда вы несете покупку за тонкую веревку, площадь соприкосновения веревки с пальцами ($\text{S}$) очень мала. Согласно формуле, при малом значении площади $\text{S}$ в знаменателе, давление $\text{p}$ на пальцы становится очень большим. Именно это высокое давление вызывает сильную боль и ощущение, что веревка "режет" пальцы.

Когда под веревку подкладывается сложенный в несколько раз лист бумаги, площадь поверхности, на которую распределяется сила тяжести, значительно увеличивается. Теперь сила $\text{F}$ давит не на тонкую полоску кожи под веревкой, а на всю площадь подложенной бумаги. Так как площадь $\text{S}$ в знаменателе формулы увеличилась, а сила $\text{F}$ осталась прежней, то давление $\text{p}$ на пальцы существенно уменьшается.

Таким образом, уменьшение боли объясняется снижением давления на пальцы за счет увеличения площади опоры.

Ответ: Боль уменьшается, потому что сложенный лист бумаги увеличивает площадь, на которую действует сила тяжести покупки. Согласно формуле давления $p = F/S$, при неизменной силе ($\text{F}$) увеличение площади ($\text{S}$) приводит к уменьшению давления ($\text{p}$) на пальцы, что и снижает болевые ощущения.