Анализ практических задач, страница 120 - гдз по физике 7 класс учебник Кронгарт, Даданбеков

Когда мы втыкаем иголку в ткань, то производим давление около 100 МПа.

Каким образом можно создать большее или меньшее давление? (Воспользуйтесь формулой (22.1) и проанализируйте ее.)

Дано:

Давление, $p = 100 \text{ МПа}$

$100 \text{ МПа} = 100 \times 10^6 \text{ Па} = 10^8 \text{ Па}$

Найти:

Каким образом можно создать большее или меньшее давление.

Решение:

Давление ($p$) — это физическая величина, которая определяется как отношение силы ($F$), действующей перпендикулярно поверхности, к площади этой поверхности ($S$). В задаче предлагается воспользоваться формулой (22.1), которая описывает это соотношение:

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

Проанализировав эту формулу, можно сделать выводы о том, как изменять создаваемое давление.

Создание большего давления

Из формулы видно, что давление ($p$) прямо пропорционально силе ($F$) и обратно пропорционально площади ($S$). Следовательно, чтобы увеличить давление, необходимо:

1. Увеличить силу ($F$). В контексте задачи это означает, что нужно сильнее нажимать на иголку. При увеличении силы воздействия на ту же площадь давление возрастает.

2. Уменьшить площадь ($S$). Этого можно достичь, используя более острую или более тонкую иголку. Чем острее кончик иглы, тем меньше площадь его соприкосновения с тканью. При приложении той же силы к меньшей площади итоговое давление будет значительно больше.

Создание меньшего давления

Чтобы уменьшить давление, необходимо выполнить действия, обратные описанным выше:

1. Уменьшить силу ($F$). Если нажимать на иголку слабее, то при неизменной площади острия давление на ткань уменьшится.

2. Увеличить площадь ($S$). Этого можно добиться, используя тупую или более толстую иголку. Если, например, попытаться проткнуть ткань ушком иглы, площадь которого намного больше площади острия, то при той же силе нажатия создаваемое давление будет во много раз меньше, и игла, скорее всего, не войдет в ткань.

Таким образом, управляя силой нажатия и остротой (площадью кончика) иглы, можно создавать как большее, так и меньшее давление.

Ответ: Для создания большего давления необходимо либо увеличить силу нажатия на иголку, либо использовать иголку с меньшей площадью острия (более острую). Для создания меньшего давления нужно, наоборот, уменьшить силу нажатия или использовать иголку с большей площадью острия (более тупую).