Номер 3, страница 24 - гдз по физике 7 класс дидактические материалы Марон, Марон

Тренировочные задания. Давление твёрдых тел, жидкостей и газов. ТЗ-11. Давление твёрдых тел - номер 3, страница 24.

Условие.

3. Одинаковое ли давление мы оказываем на карандаш, затачивая его тупым и острым ножом, если прилагаемое усилие одно и то же?

Решение.

Нет, давление, оказываемое на карандаш, будет разным. Давление ($\text{p}$) — это физическая величина, которая определяется как сила ($\text{F}$), действующая перпендикулярно на единицу площади ($\text{S}$). Математически это выражается формулой:

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

Согласно условию задачи, прилагаемое усилие (сила $\text{F}$) в обоих случаях одинаково. Однако, ключевое различие между острым и тупым ножом заключается в площади их режущей кромки, которая соприкасается с карандашом.

У острого ножа лезвие очень тонкое, поэтому площадь его соприкосновения с поверхностью карандаша ($S_{острый}$) очень мала. У тупого ножа режущая кромка скруглена или деформирована, и её площадь ($S_{тупой}$) значительно больше, чем у острого. Таким образом, $S_{острый} < S_{тупой}$.

Из формулы видно, что при постоянной силе давление обратно пропорционально площади. Это означает, что чем меньше площадь, на которую действует сила, тем больше создаваемое давление. Следовательно, острый нож, имея меньшую площадь лезвия, создает значительно большее давление по сравнению с тупым ножом.

$p_{острый} > p_{тупой}$, так как $S_{острый} < S_{тупой}$.

Именно по этой причине острым ножом резать и затачивать что-либо гораздо легче: он позволяет создать высокое давление, необходимое для разрезания материала, даже при небольшом усилии.

Ответ: Нет, давление не одинаковое. При одинаковом прилагаемом усилии острый нож оказывает на карандаш большее давление, чем тупой, так как площадь его режущей кромки меньше.