Номер 6, страница 131 - гдз по физике 7 класс учебник Закирова, Аширов

6. Почему по покрытию из большого числа битого стекла можно пройти, не получив серьезных ран, а наступив на один осколок, можно получить глубокую рану?

Решение

Это явление объясняется понятием давления. Давление ($\text{p}$) — это физическая величина, равная силе ($\text{F}$), действующей перпендикулярно поверхности, деленной на площадь ($\text{S}$) этой поверхности. Математически это выражается формулой:

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

В обоих рассматриваемых случаях сила, действующая на поверхность, одинакова — это вес человека ($\text{F}$). Однако площадь, на которую эта сила распределяется, кардинально отличается.

1. Когда человек идёт по покрытию из большого числа осколков стекла, его вес ($\text{F}$) распределяется по суммарной площади ($S_{общая}$) всех острых краёв осколков, на которые он наступает. Поскольку осколков много, эта общая площадь оказывается достаточно большой. В результате давление в каждой точке контакта ($p = \frac{F}{S_{общая}}$) становится относительно небольшим и недостаточным для того, чтобы проткнуть кожу и нанести серьезную травму. Этот же принцип демонстрируют фокусники, лежащие на кровати из гвоздей.

2. Когда человек наступает на один-единственный осколок, весь его вес ($\text{F}$) концентрируется на очень маленькой площади острия этого осколка ($S_{осколка}$). Так как знаменатель в формуле ($S_{осколка}$) очень мал, значение давления ($p = \frac{F}{S_{осколка}}$) становится огромным. Такое высокое давление позволяет осколку легко прорезать кожу и нанести глубокую рану.

Таким образом, ключевое различие заключается в площади распределения силы. Большая площадь опоры приводит к низкому давлению и безопасности, в то время как малая площадь опоры — к огромному давлению и травме.

Ответ: При ходьбе по большому количеству битого стекла вес тела распределяется на большую суммарную площадь всех осколков, поэтому давление на каждый отдельный осколок мало и недостаточно для прокола кожи. При наступлении на один осколок весь вес тела концентрируется на его очень малой острой площади, создавая огромное давление, которое легко протыкает кожу.