Номер 20.10, страница 71 - гдз по физике 7-9 класс сборник задач Лукашик, Иванова

§ 20. Давление твёрдых тел. Глава 3. Давление твёрдых тел, жидкостей и газов - номер 20.10, страница 71.

20.10 [446] В одних случаях давление стараются уменьшить, а в других — увеличить. Приведите примеры, где в технике или в быту уменьшают, а где увеличивают давление.

Давление ($p$) — это физическая величина, равная отношению силы ($F$), действующей перпендикулярно поверхности, к площади этой поверхности ($S$). Формула для давления: $p = \frac{F}{S}$.

Из этой формулы следует, что при неизменной силе давление обратно пропорционально площади опоры. Таким образом, чтобы уменьшить давление, необходимо увеличить площадь, на которую распределяется сила. И наоборот, чтобы увеличить давление, нужно уменьшить площадь опоры.

Где в технике или в быту уменьшают давление

В технике и в быту давление уменьшают в тех случаях, когда нужно предотвратить повреждение опорной поверхности или избежать проваливания в рыхлую среду (снег, грунт, песок). Это достигается за счет увеличения площади опоры.

Лыжи, сноуборды и снегоступы: они имеют большую площадь поверхности, что позволяет распределить вес человека на большую площадь снега. Давление становится недостаточным, чтобы продавить снежный покров, и человек не проваливается.

Гусеницы у тяжелой техники (танки, тракторы, болотоходы): большая площадь гусениц значительно снижает давление на грунт. Благодаря этому многотонные машины могут передвигаться по слабым и вязким грунтам, не увязая в них.

Широкие шины у грузовиков и вездеходов: для перемещения по песку или заболоченной местности используют шины с большой шириной. Это увеличивает площадь контакта с поверхностью и уменьшает давление.

Фундамент зданий: любое строение оказывает огромное давление на землю. Чтобы грунт не просел под весом здания, его строят на широком фундаменте, который распределяет вес на большую площадь.

Широкие лямки у рюкзаков и сумок: чтобы тяжелый рюкзак не врезался в плечи, его лямки делают широкими. Вес рюкзака распределяется на большую площадь, и давление на плечи уменьшается.

Ответ: Давление уменьшают, увеличивая площадь опоры, например: широкие гусеницы тяжелой техники (тракторы, танки) для проезда по бездорожью; лыжи для ходьбы по снегу; широкие фундаменты зданий для устойчивости на грунте.

Где в технике или в быту увеличивают давление

Давление увеличивают, когда необходимо с небольшой силой оказать значительное воздействие на предмет: разрезать, проколоть, расколоть. Это достигается за счет уменьшения площади, к которой прикладывается сила.

Режущие и колющие инструменты (ножи, ножницы, иглы, шила, топоры): все они имеют очень острую режущую кромку или острие. Малая площадь острия позволяет создать огромное давление даже при небольшом усилии, что и обеспечивает их режущие и колющие свойства.

Гвозди, кнопки, саморезы: их заостренный конец имеет очень малую площадь. Благодаря этому они легко входят в дерево или другие материалы под действием удара молотка или нажатия.

Лезвия коньков: тонкое лезвие конька создает высокое давление на лед. Под этим давлением температура плавления льда понижается, и он плавится, образуя тонкий слой воды. Этот слой действует как смазка, уменьшая трение и позволяя конькобежцу легко скользить.

Зубы и когти животных: острые зубы и когти хищников создают большое давление, позволяя им легко удерживать и разрывать добычу.

Ответ: Давление увеличивают, уменьшая площадь опоры, например: лезвия режущих (нож, топор) и колющих (игла, гвоздь) инструментов затачивают, чтобы они могли легко разрезать материалы или входить в них.