Номер 35.1, страница 53 - гдз по физике 7 класс рабочая тетрадь Ханнанова, Ханнанов

Давление твёрдого тела - номер 35.1, страница 53.

Условие.

Задание 35.1. Закончите фразы, вычеркнув из выделенных слов не подходящие по смыслу.

а) Если одна и та же сила действует сначала на большую площадь, а затем на меньшую, то во втором случае давление больше / такое же / меньше.

б) Если на одну и ту же площадь действует сначала сила $\text{F}$, а затем сила $\text{2F}$, то во втором случае давление в 2 раза больше / меньше.

в) Если к доске с одной и той же силой прижать гвоздь острым концом, а затем шляпкой, то вмятина будет больше в первом случае, потому что давление на поверхность доски в первом случае больше / меньше.

Решение.

а)

Решение

Давление $\text{p}$ определяется как отношение силы $\text{F}$, действующей перпендикулярно поверхности, к площади этой поверхности $\text{S}$. Формула для расчета давления: $p = \frac{F}{S}$.
Из этой формулы видно, что при постоянной силе $\text{F}$ давление $\text{p}$ обратно пропорционально площади $\text{S}$. Это означает, что чем меньше площадь, на которую действует сила, тем больше создаваемое давление, и наоборот.
В задаче сказано, что одна и та же сила ($F = \text{const}$) действует сначала на большую площадь ($S_1$), а затем на меньшую ($S_2$), где $S_2 < S_1$.
Давление в первом случае: $p_1 = \frac{F}{S_1}$.
Давление во втором случае: $p_2 = \frac{F}{S_2}$.
Поскольку знаменатель $S_2$ меньше, чем $S_1$, то дробь $\frac{F}{S_2}$ будет больше, чем $\frac{F}{S_1}$. Следовательно, $p_2 > p_1$.
Таким образом, во втором случае (при действии на меньшую площадь) давление будет больше.

Ответ: Если одна и та же сила действует сначала на большую площадь, а затем на меньшую, то во втором случае давление больше.

б)

Решение

Используем ту же формулу для давления: $p = \frac{F}{S}$.
В этом случае площадь $\text{S}$ остается неизменной ($S = \text{const}$), а сила изменяется.
В первом случае на площадь $\text{S}$ действует сила $F_1 = F$. Давление равно $p_1 = \frac{F}{S}$.
Во втором случае на ту же площадь $\text{S}$ действует сила $F_2 = 2F$. Давление равно $p_2 = \frac{2F}{S}$.
Из формулы видно, что давление $\text{p}$ прямо пропорционально силе $\text{F}$ при постоянной площади. Если сила увеличивается, то и давление увеличивается во столько же раз.
Сравним давление во втором и первом случаях, найдя их отношение: $\frac{p_2}{p_1} = \frac{2F/S}{F/S} = 2$.
Это означает, что $p_2 = 2p_1$, то есть давление во втором случае в 2 раза больше, чем в первом.

Ответ: Если на одну и ту же площадь действует сначала сила F, а затем сила 2F, то во втором случае давление в 2 раза больше.

в)

Решение

Глубина вмятины, оставляемой объектом, зависит от давления, которое он оказывает на поверхность. Чем больше давление, тем глубже вмятина.
Давление рассчитывается по формуле $p = \frac{F}{S}$.
По условию, сила, с которой гвоздь прижимают к доске, в обоих случаях одинакова ($F = \text{const}$).
В первом случае гвоздь прижимают острым концом. Площадь острия гвоздя ($S_1$) очень мала.
Во втором случае гвоздь прижимают шляпкой. Площадь шляпки ($S_2$) значительно больше площади острия ($S_2 > S_1$).
Давление в первом случае: $p_1 = \frac{F}{S_1}$.
Давление во втором случае: $p_2 = \frac{F}{S_2}$.
Так как сила $\text{F}$ одинакова, а площадь $S_1$ намного меньше площади $S_2$, давление в первом случае ($p_1$) будет намного больше давления во втором случае ($p_2$).
Именно поэтому вмятина будет больше (глубже) в первом случае – из-за большего давления.

Ответ: Если к доске с одной и той же силой прижать гвоздь острым концом, а затем шляпкой, то вмятина будет больше в первом случае, потому что давление на поверхность доски в первом случае больше.