Тиск твердих тіл
1. Що таке тиск?
Уявіть, що ви відправилися на лижну прогулянку. Лижі ковзають по снігу, залишаючи зовсім неглибокий слід. Що станеться, якщо зняти лижі? Звичайно, ви відразу провалитеся в сніг. Давайте розберемося, чому це відбувається. Вага, тобто сила, з якою людина тисне на сніг, залишилася такою ж. А що змінилося? Тільки площа опори (порівняйте підошви черевиків і лижі). Значить, можна припустити, що результат дії сили залежить не тільки від самої сили - точки прикладання, напрямки, модуля - але і від площі зіткнення.
Щоб перевірити це, проведемо експеримент. Візьміть поролонову губку і шматок мила. Поставимо мило на губку найбільшою стороною. Зверніть увагу на деформацію губки. А тепер переверніть мило на ребро. Що змінилося? Тепер ми можемо зробити висновок: результат дії сили залежить і від самої сили, і від площі її впливу. Отже, потрібна фізична величина, що враховує обидва чинники. Ця величина називається тиском. Ставлення сили F до площі поверхні S за умови, що сила діє перпендикулярно поверхні, називається тиском.
Одиниці виміру тиску обчислюємо за формулою: 1 Н / кв.м = 1 Па (паскаль) .Едініца вимірювання названа на честь відомого вченого Блеза Паскаля. Крім основних одиниць, використовують також і приставки:
1 кПа = 1000 Па, 1 МПа = 1 000 000 Па
2. Способи збільшення та зменшення тиску.
Спочатку відповімо на питання: а для чого це потрібно? Ви бачили, які сліди залишають важкі машини, трактори на землі? Такі глибокі колії виникають якраз через високого тиску. Значить, в таких випадках його потрібно знижувати. Так як тиск залежить від сили та площі, змінювати його можна, змінюючи ці величини.
Навіщо збільшувати тиск? Спробуйте тупим ножем порізати хліб. Чим тупий ніж відрізняється від гострого? Звичайно, площею леза і створюваним тиском. Тому все ріжучі та колючі інструменти повинні бути дуже гострими.
3. Тиск в живій природі.
Про це можна прочитати тут: [1]
4. Тиск в техніці
Тиск необхідно враховувати і в машинобудуванні, і в архітектурі, і на транспорте.Више вже говорилося про машинах, що деформують грунт. Вони завдають непоправної шкоди екології. Наприклад, при освоєнні Крайньої Півночі гусеничними тракторами були знищені величезні площі ягелю - основного корму оленів, що негативно позначилося на їх популяції. Щоб уникнути цього, необхідно зменшити тиск, т.е.лібо зменшити силу тиску, або збільшити площу. Зменшити силу складно: для цього потрібно зменшувати масу, застосовуючи більш легкі матеріали. Але ці речовини або неміцні, або дуже дорогі. Тому найчастіше використовують саме збільшення площаді.Сделать це можна різними способами: застосування гусениць на тракторах, збільшення діаметра шин, використання парних колёс.Большое значення має і те, як накачані шини, адже від цього теж залежить площа сопрікосновенія.Гусеніци значно знижують тиск ( табл), підвищуючи прохідність механізму, але при цьому сильно ушкоджують верхні шари почви.Очень важливий облік тиску і в архітектурі, будівництві. Фундамент будівлі використовується для зниження давленія.С давніх часів при будівництві використовували порожні колони. Маючи достатню міцність, вони набагато легше суцільних, а отже і створюваний тиск теж менше.
Гусеничні трактори (болотні) з розширеними гусеницями