Номер 3, страница 118 - гдз по физике 7 класс учебник Пёрышкин, Иванов

Ответь на вопросы. Параграф 35. Давление. Единицы давления. Глава 3. Давление твёрдых тел, жидкостей и газов - номер 3, страница 118.

Условие.

3. Почему при уколе острая иголка легче проникает, например, в кожу, чем тупая?

Решение.

Решение 2.

Что называют давлением?

Давление — это физическая величина, которая характеризует интенсивность силы, действующей на поверхность. Она определяется как отношение модуля силы, действующей перпендикулярно этой поверхности, к площади данной поверхности. Давление принято обозначать строчной латинской буквой p.

Формула для расчёта давления выглядит следующим образом:

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

где $p$ — давление, $F$ — сила, действующая перпендикулярно поверхности (сила давления), а $S$ — площадь поверхности.

В Международной системе единиц (СИ) давление измеряется в паскалях (Па). Один паскаль равен давлению, которое создаёт сила в один ньютон, равномерно распределённая по поверхности площадью один квадратный метр.

$1 \text{ Па} = 1 \frac{\text{Н}}{\text{м}^2}$

Ответ: Давлением называют физическую величину, равную отношению силы, действующей перпендикулярно поверхности, к площади этой поверхности.

3. Почему при уколе острая иголка легче проникает, например, в кожу, чем тупая?

Это явление объясняется зависимостью давления от площади поверхности, на которую действует сила. Согласно формуле давления $p = F/S$, при одинаковой силе F, приложенной к иголке, создаваемое ею давление p обратно пропорционально площади её острия S.

У острой иголки площадь кончика очень мала. Поэтому даже при небольшом усилии (силе F) она создаёт очень большое давление. Этого давления достаточно, чтобы преодолеть прочность кожи и проникнуть внутрь.

У тупой иголки площадь кончика значительно больше. При приложении той же самой силы F давление, которое она оказывает на кожу, будет во столько же раз меньше, во сколько её площадь больше площади острия острой иглы. Такого низкого давления уже недостаточно для того, чтобы проколоть кожу.

Таким образом, для проникновения в материал важна не столько сама сила, сколько создаваемое ею давление.

Ответ: Острая иголка имеет очень маленькую площадь острия. Поэтому при одинаковой силе нажатия она создает гораздо большее давление, чем тупая иголка с большей площадью кончика. Именно это высокое давление позволяет острой иголке легко проколоть кожу.

4. Опишите опыт, показан-

Для демонстрации того, как результат действия силы зависит от площади опоры (а следовательно, и давление), можно провести наглядный опыт с доской, гвоздями и воздушным шариком.

Оборудование:

• Доска с часто вбитыми в нее гвоздями, расположенными остриями в одну сторону.
• Надутый воздушный шарик.

Ход опыта:

1. Положим доску на стол гвоздями вверх.
2. Аккуратно поместим надутый воздушный шарик на острия множества гвоздей и слегка на него надавим. Шарик не лопнет. Это происходит потому, что сила тяжести шарика и сила нашего нажатия распределяются по большой суммарной площади всех остриев. В результате давление, оказываемое на каждый отдельный участок поверхности шарика, оказывается недостаточным, чтобы его проткнуть.
3. Теперь уберем доску и возьмем только один гвоздь, установив его острием вверх. Если мы попробуем положить шарик даже на один этот гвоздь, он мгновенно лопнет. В этом случае вся сила концентрируется на очень маленькой площади острия одного гвоздя, создавая огромное давление, которое легко разрушает оболочку шарика.

Вывод из опыта: Результат действия силы зависит от площади, по которой эта сила распределена. При одной и той же силе, чем меньше площадь опоры, тем большее давление создается.

Ответ: Опыт с воздушным шариком, который кладут на доску с множеством гвоздей (и он не лопается) и на один гвоздь (и он лопается), наглядно демонстрирует, что результат действия силы зависит от площади опоры. При распределении силы на большую площадь (много гвоздей) давление мало, а при концентрации той же силы на малой площади (один гвоздь) давление велико.