Номер 380, страница 47 - гдз по физике 7-9 класс сборник задач Перышкин

7 класс. Давление твёрдых тел, жидкостей и газов. 16. Давление. Единицы давления. Способы уменьшения и увеличения давления - номер 380, страница 47.

Решение.

Решение

Под гайку, которой затягивают винт, подкладывают более широкую шайбу для того, чтобы уменьшить давление, производимое гайкой на поверхность скрепляемой детали. Это основано на физическом понятии давления.

Давление $\text{p}$ определяется как сила $\text{F}$, действующая перпендикулярно на единицу площади поверхности $\text{S}$. Формула для расчета давления выглядит следующим образом:

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

Из этой формулы следует, что при неизменной силе $\text{F}$ (в данном случае это сила затяжки гайки), давление $\text{p}$ обратно пропорционально площади $\text{S}$, на которую эта сила действует. То есть, чем больше площадь, тем меньше давление, и наоборот.

Опорная поверхность гайки имеет относительно небольшую площадь. Если затягивать гайку без шайбы, вся сила затяжки будет сконцентрирована на этой малой площади. В результате создается высокое давление, которое может повредить (промять, продавить или деформировать) поверхность соединяемой детали, особенно если она изготовлена из мягкого материала (например, дерева, пластика или мягкого металла).

Шайба имеет значительно большую площадь поверхности, чем гайка. Подкладывая шайбу под гайку, мы увеличиваем общую площадь опоры $\text{S}$. Сила затяжки $\text{F}$ теперь распределяется по большей площади шайбы. В соответствии с формулой, увеличение площади $\text{S}$ приводит к значительному уменьшению давления $\text{p}$ на деталь.

Таким образом, использование шайбы позволяет надежно закрепить детали, не повредив их поверхность, и обеспечить более равномерное распределение нагрузки, что повышает прочность и долговечность соединения.

Ответ: Шайбу подкладывают для увеличения площади опоры. При той же силе затягивания это уменьшает давление на поверхность скрепляемых деталей и, как следствие, предотвращает их повреждение или деформацию.