Давление твердых тел на службе человека

Предлагаем самое важное по теме: "давление твердых тел на службе человека" с комментариями профессиональных докторов. Мы постарались описать всю проблематику доступными словами. Если что-то не понятно или есть вопросы, то вы можете их оставить в специальном поле после статьи.

Действие силы на поверхность тела характеризуется давлением.

Изображение - Давление твердых тел на службе человека proxy?url=http%3A%2F%2Fclass-fizika.ru%2Fimages%2F7_class%2F7_davl%2Fdavl

Давление – величина, равная отношению силы, действующей перпендикулярно поверхности, к площади этой поверхности.

Изображение - Давление твердых тел на службе человека proxy?url=http%3A%2F%2Fclass-fizika.ru%2Fimages%2F7_class%2F7_davl%2F1

где
p – давление, Па
F – приложенная сила давления, Н
S – площадь поверхности / иначе площадь опоры тела /, м2

Давление – величина скалярная , у давления нет направления..
В качестве силы давления чаще всего выступает вес тела. Числовое значение давления показывает силу, приходящуюся на единицу площади ее приложения. Например, при давлении 2 Паскаля на 1 м2 площади будет действовать сила 2 Ньютона.

От чего зависит давление тела на поверхность?
Почему заостренные предметы / иглы, зубы, клыки, когти, жала, ножи / очень хорошо колют и режут? Результат действия силы на поверхность зависит не только от ее величины, направления , точки приложения, но и от площади опоры давящего тела.

Почему заостренные предметы колючи? . смотреть
Наподобие Левиафана . смотреть

. давление гусеничного трактора массой 6,7 тонны на почву составляет 47000 Па

[1]

Изображение - Давление твердых тел на службе человека proxy?url=http%3A%2F%2Fclass-fizika.ru%2Fimages%2F7_class%2F7_davl%2F4

. втыкая пальцем иглу или булавку в ткань, мы создаем давление около 100 000 000 Па

. когда жалит оса, то она оказывает на кожу человека давление 30 000 000 000 Па

. давление в центре Земли в 3 миллиона раз выше, чем давление земной атмосферы.

. что очень высокие давления существуют в глубинах небесных тел!

. давление в центре земного шара равно приблизительно 300 млрд Па / т.е. 300 000 000 000 Па /.

. в Африке хирурги народности банту зашивают раны с помощью муравьев. Прижимают края раны друг к другу, а затем на пораненное место помещают несколько муравьев определенного вида. Муравьи кусают кожу пациента, после чего медики отрезают грудь и заднюю часть муравья, а рана остается плотно закрытой, словно на нее наложили скобки.

МОЖНО ЛИ СТОЯТЬ НА ЛАМПОЧКАХ?

Если взять 4 маленьких стеклянных банки из-под майонеза, поставить их на пол, в каждую банку вставить обычную электрическую лампу накаливания цоколем вниз, сверху положить фанерку в виде квадрата так, чтобы банки располагались в углах фанерки / как ножки у стола / и осторожно встать на середину фанерки, то лампочки не лопнут! Такая конструкция выдерживает даже взрослого человека. Аналогичный опыт можно провести и с однойлампочкой, поставленной посредине!
Меры предосторожности: зашлифовать края банок, убрав все неровности, подошва обуви тоже должна максимально соприкасаться с фанерой / долой рифленую подошву/, поверхность лампочек протереть, удалив возможные песчинки, и, конечно, подстелить что-нибудь , чтобы в случае неудачи было мягче падать и удобнее собирать осколки.

ПРОЧНА ЛИ ЯИЧНАЯ СКОРЛУПА ?

Если вылить содержимое яйца, а для опыта оставить скорлупу, то можно попробовать проткнуть ее иголкой изнутри и снаружи. Изнутри – легче, снаружи – тяжелее. Результат при одинаковых усилиях будет зависить от формы скорлупы: выпуклая или вогнутая.
Изображение - Давление твердых тел на службе человека proxy?url=http%3A%2F%2Fclass-fizika.ru%2Fimages%2F7_class%2F7_davl%2F14

Поэтому малеький цыпленок легко разбивает скорлупу изнутри, а снаружи он защищен более надежно. Свойство выпуклых форм лучше выдерживать нагрузку позволяет архитекторам проектировать куполообразные крыши, мосты, потолки, т.к. они прочнее плоских!

ТЫ СЧИТАЕШЬ, ЧТО УЖЕ ПОРА ЛОВИТЬ “ПЯТЕРКУ”?

Изображение - Давление твердых тел на службе человека proxy?url=http%3A%2F%2Fclass-fizika.ru%2Fimages%2F7_class%2F7_davl%2F10

1. Что произойдет, если шарики в шариковых ручках будут делать меньшего размера? Почему?

2. Может ли быть человеку на каменном ложе так же комфортно, как и на пуховой перине?
На твердых камнях возлегает
И твердость оных презирает
Для крепости великих сил,
Считая их за мягкий ил.
/М.В.Ломоносов/

3. Вспомни ” Принцессу на горошине”, почему она испытывала неудобство, лежа на перине, под которой были положены горошины?

4. Почему буря, которая летом валит живые деревья, часто не может свалить стоящее рядом сухое дерево без листьев, если оно не подгнило?

5. Почему при постройке дома все его стены выводят одновременно почти до одинаковой высоты?

6. Попробуй рассчитать наибольшую высоту бетонной колонны, которая не разрушалась бы под действием собственной силы тяжести. Допустимое давление бетона составляет 5 000 кПа.

научно-исследовательская работа “Роль давления в жизни человека”

Цель исследования:практическое применение и влияние давления в жизни человека. В работе изучена роль давления в жизни человека, исследованы закономерности проявления давления и обощены полученные знания.

РОЛЬ ДАВЛЕНИЯ В ЖИЗНИ ЧЕЛОВЕКА

Емельянова Полина Андреевна,

МБОУ «Карамышевская СОШ», 7 класс

Ефимов Иван Олегович,

МБОУ «Карамышевская СОШ», 7 класс

Иванова Надежда Мефодьевна, учитель физики МБОУ «Карамышевская СОШ» Козловского района

Совсем недавно мы начали изучать тему «Давление твердых тел, жидкостей и газов». Нас заинтересовала его роль в нашей жизни, ведь оно окружает нас повсюду: на поверхности земли, в воде, в воздухе … Давлением обладает воздух, окружающий нас. Дом, в котором мы живем, оказывает давление на землю. Когда мы рисуем, кончик карандаша давит на бумагу. Мы слышим звуки потому, что звуковые волны оказывают давление на барабанные перепонки в ушах. Без знания о давлении, мы не сможем пользоваться штамповкой деталей; не сможем учесть зависимость роста давления с высотой или глубиной; не сможем построить высотные дома; даже режущие и колющие предметы: иглы, ножи, ножницы не сможем правильно использовать в быту и др.

Человеку необходимы знания о давлении, чтобы двигать прогресс вперед, делать новые открытия и изобретения. И, мы думаем, что многие с нами согласятся.

В ходе изучения этой темы у нас возникло много вопросов: – Мы живем на берегу реки Аниш, знаем, если лед на реке ненадежен, опытные люди передвигаются по нему не на ногах, а ползком. Почему они так делают?

Читайте так же:  Повышенное нижнее давление отзывы

-Почему летом полоть сорняки легче, если тяпка остро наточена?

-Почему мы проваливаемся в сугроб, стоя без лыж, а на лыжах легко можем скользить по любым снежным горкам?

-Почему ноги лошади вязнут в рыхлой почве, а трактор не увязает?

-Почему опытные рыбаки, прежде чем отправиться на рыбалку следят за показаниями барометра?

Ответы на все эти и другие вопросы мы попытались найти в различных источниках. Мы познакомились с интересными задачами в «Занимательной физике» Я. И. Перельмана, много полезного для себя нашли в книге с занимательными материалами к урокам физики Семке А., в кратком справочнике по физике Еноховича А.С. и на страницах сети Интернет (сайт www.fizika.ru )

Цель нашего исследования:

Исследование практического применения и влияния давления в жизни человека.

Мы выделили следующие задачи : расширить знания о давлении; выяснить от чего зависит давление; изучить роль давления в жизни человека; исследовать закономерности проявления давления; обобщить полученные знания и выработать рекомендации

Объект: окружающая среда и человек

Оборудование: тонометр, барометр-анероид, линейка, калькулятор.

Гипотезы нашего исследования: выяснение того факта, что давление прямо пропорционально силе давления и обратно пропорционально площади поверхности, а также проверка того факта, что атмосферное давление связано с самочувствием людей.

Актуальность нашего исследования мы видим в том, что тема «Давление» является одной из основных тем курса физики 7 класса, значит, полученные знания можно применять в дальнейшем не только на уроках физики, но и на уроках биологии, на уроках ОБЖ, поэтому мы решили изучить эту тему более углубленно и обширно.

Методы работы : поисковый, практический метод, эксперимент.

Нам неоднократно приходилось наблюдать, как действие одной и той же силы приводит к разным результатам. Например, как бы сильно мы не давили на доску, нам вряд ли удастся проткнуть её пальцем. Но, действуя с той же силой на шляпку канцелярской кнопки, мы легко загоняем острый конец в ту же самую доску. Чтобы не проваливаться в глубокий снег, человек надевает лыжи. И хотя вес человека при этом не меняется, на лыжах он не продавливает поверхность снега.

Эти и множество других примеров показывают, что результат действия силы зависит не только от её численного значения, но и площади поверхности, одна и та же сила оказывает разное давление.

Давлением называют отношение силы, действующей на поверхность тела перпендикулярно этой поверхности, к площади этой поверхности:

Давление принято обозначать буквой р. Поэтому можно записать формулу, используя буквенные обозначения (вспомним, что сила обозначается буквой F, а площадь – S):

Давление показывает, какая сила действует на единицу площади поверхности тела. Единица давления – Паскаль (Па). Давление в один Паскаль оказывает сила в один Ньютон на площадь в один квадратный метр: 1 Па = 1 Н/1м².

Силу, которая создаёт давление на какую-либо поверхность, называют силой давления.

Если умножить давление на величину площади поверхности, то можно вычислить силу давления:

сила давления = давление ∙ площадь, или то же самое в буквенных обозначениях:

F = p∙ S (см.№2, стр. 82)

Чтобы уменьшить давление, достаточно увеличить площадь, на которую действует сила. Например, увеличивая площадь нижней части фундамента, тем самым уменьшают давление дома на грунт. У тракторов большая опорная площадь гусениц, поэтому, несмотря на значительный вес, их давление на грунт не так велико. Например, если лед на реке или озере ненадежен, опытные люди передвигаются по нему не на ногах, а ползком. Почему они так делают? Мы считаем, что когда человек ложится, вес его, конечно, не изменяется, но площадь опоры увеличивается и на каждый квадратный ее сантиметр приходится меньшая нагрузка, т.е. давление человека на опору уменьшается, поэтому по тонкому льду безопаснее передвигаться ползком,— при этом уменьшается давление на лед. Применяют также широкую доску, на которую ложатся при передвижении по тонкому льду. Какой же груз способен выдержать лед, оставаясь целым? Величина груза, конечно, зависит от толщины льда. Мы выяснили, что лед толщиной 4 см выдерживает вес идущего человека. Так как мы живем на берегу реки, то интересует вопрос, какая толщина льда нужна для устройства на реке или озере катка. Для этого достаточна толщина льда в 10—12 см.

В случаях, когда необходимо увеличить давление, уменьшают площадь поверхности (при этом сила давления остаётся той же). Так, для увеличения давления затачивают колющие и режущие инструменты – ножницы, ножи, иглы, кусачки, тяпки. (см.№4, стр. 67) .

Мы решили опытным путем выяснить, как зависит давление от площади опоры и силы давления? Выяснение такой зависимости мы проводили практически на себе и своих близких. Зная свой вес, измерив площадь подошвы обуви, мы рассчитали давление, стоя на одной ноге, на обеих ногах, на одной лыже и двух лыжах. На основании наблюдений и расчетах нами были сделаны определенные выводы.

Зависимость давления человека массой 40 килограммов на горизонтальную поверхность от площади опоры:

Подробности Категория: О давлении Опубликовано 09.12.2014 13:11 Просмотров: 5269

Изображение - Давление твердых тел на службе человека proxy?url=http%3A%2F%2Fency.info%2Fplugins%2Fcontent%2Fjumultithumb%2Fimg%2FLi4vLi4vLi4vLi4vaW1hZ2VzL0ZpemlrYS9wcmVzczEuanBnJnc9MjAwJmg9MjAwJnE9OTA%3D

Человек давно научился использовать давление в своей практической деятельности.

Изображение - Давление твердых тел на службе человека proxy?url=http%3A%2F%2Fency.info%2Fplugins%2Fcontent%2Fjumultithumb%2Fimg%2FLi4vLi4vLi4vLi4vaW1hZ2VzL0ZpemlrYS8yODA2MS5qcGcmdz0yMDAmaD0yMDAmcT05MA%3D%3D

Трудно назвать точный период, когда появилась первая лопата. Скорее всего, ещё в древние времена, когда люди начали заниматься земледелием. Казалось бы, какое отношение имеет этот инструмент к использованию давления в практических целях? Оказывается, самое прямое.

Из формулы расчёта давления мы знаем, что чем меньше площадь поверхности твёрдого тела, к которому приложена сила, тем бóльшим будет давление, создаваемое этой силой на единицу площади. Конструкция лопаты такова, что когда мы ею копаем землю, то своим весом создаём большое давление на поверхность очень маленькой площади. Чем острее заточена лопата, тем меньшее усилие нам нужно приложить, чтобы она вошла глубоко в землю.

Читайте так же:  Давление 120 80 пульс 40 что делать

Изображение - Давление твердых тел на службе человека proxy?url=http%3A%2F%2Fency.info%2Fplugins%2Fcontent%2Fjumultithumb%2Fimg%2FLi4vLi4vLi4vLi4vaW1hZ2VzL0ZpemlrYS9rbm9wa2EuanBnJnc9MjAwJmg9MjAwJnE9OTA%3D

По такому же принципу создаёт давление обычная канцелярская кнопка. Достаточно придавить её пальцем, как её заострённый конец легко входит в деревянную поверхность.

Сконцентрировать силу на малой площади и тем самым увеличить давление можно с помощью простого приспособления, называемого клином.

Изображение - Давление твердых тел на службе человека proxy?url=http%3A%2F%2Fency.info%2Fplugins%2Fcontent%2Fjumultithumb%2Fimg%2FLi4vLi4vLi4vLi4vaW1hZ2VzL0ZpemlrYS93ZWRnZS1kaWFncmFtLmpwZyZ3PTIwMCZoPTIwMCZxPTkw

Клин представляет собой призму, рабочие поверхности которой сходятся под острым углом. Если приложить силу к основанию этой призму, то она разложится на 2 составляющие, перпендикулярные рабочей поверхности. Каждая из этих сил создаёт давление на поверхность тела, в которое этот клин вгоняется. Используя клин, например, раскалывают древесину. В Древнем Египте с помощью бронзовых клиньев откалывали каменные блоки для строительства.

Клин – один из простейших механизмов, позволяющих ещё и увеличивать приложенную силу. Отношение силы, которую развивает механизм (нагрузки) к прикладываемой силе (усилию) называется выигрышем силы. Выигрыш силы для клина равен отношению его длины к толщине тупого конца. По принципу клина действуют топор, игла, пилá, нож.

Использование давления воздуха в технических устройствах

Изображение - Давление твердых тел на службе человека proxy?url=http%3A%2F%2Fency.info%2Fplugins%2Fcontent%2Fjumultithumb%2Fimg%2FLi4vLi4vLi4vLi4vaW1hZ2VzL0ZpemlrYS9zcHJpei5qcGcmdz0yMDAmaD0yMDAmcT05MA%3D%3D

Простейшее устройство, использующее в своей работе атмосферное давление, – медицинский шприц. Он состоит из прозрачного цилиндра, внутри которого ходит поршень. Когда нам нужно набрать в шприц лекарственный раствор, мы начинаем поднимать поршень. Воздух между дном и поршнем разрежается. И за счёт разницы давлений внутри шприца и наружного атмосферного давления жидкость будет подниматься вверх, пока не заполнит свободное пространство.

[3]

Так же поднимается жидкость в пипетке. По такому же принципу устроены доильный аппарат, поилка для птиц, мыльница на присосках, пылесос.

Изображение - Давление твердых тел на службе человека proxy?url=http%3A%2F%2Fency.info%2Fplugins%2Fcontent%2Fjumultithumb%2Fimg%2FLi4vLi4vLi4vLi4vaW1hZ2VzL0ZpemlrYS8wMDE5LTAxOS1wb3JzaG5ldm9qLXpoaWRrb3N0bnlqLW5hc29zLmpwZyZ3PTIwMCZoPTIwMCZxPTkw

Первым устройством, использующим атмосферное давление, был всасывающий водяной насос. Его изобрёл и описал древнегреческий механик Ктептизий в 1 веке до н.э. В те времена металлов ещё не было, и насосы изготавливались из дерева. Конечно, они часто ломались и были недолговечны. Но их успешно использовали для тушения пожаров. Позднее, когда началась промышленная революция, с помощью таких насосов стали откачивать воду из шахт и рудников. В наше время водяные насосы используются для подъёма воды из скважин и колодцев.

Самый простой всасывающий насос, как и шприц, также состоит из цилиндра, внутри которого движется плотно пригнанный к стенкам цилиндра поршень. Но в отличие от шприца, в самом поршне и в нижней части цилиндра имеются 2 клапана. Они открываются только вверх. Когда поршень поднимается вверх, воздух в цилиндре разрежается, давление понижается. Открывается нижний клапан, и вода под воздействием атмосферного давления устремляется вверх за поршнем. Когда поршень начинает двигаться вниз, вода давит на нижний клапан, и он закрывается. Но в это же время под давлением воды открывается клапан в самом поршне, разрешая воде заполнять пространство над ним. Когда поршень снова начнёт своё движение вверх, находящаяся в цилиндре над ним вода также будет подниматься и начнёт выливаться в трубу.

Изображение - Давление твердых тел на службе человека proxy?url=http%3A%2F%2Fency.info%2Fplugins%2Fcontent%2Fjumultithumb%2Fimg%2FLi4vLi4vLi4vLi4vaW1hZ2VzL0ZpemlrYS9uYXNvcy5qcGcmdz0yMDAmaD0yMDAmcT05MA%3D%3D

Воздушный насос, которым мы накачиваем мяч или автомобильную шину, использует в своей работе сжатый воздух. Простейший воздушный насос похож на шприц. Конечно, его цилиндр и поршень отличается от аналогичных частей шприца размерами и материалом, из которого они изготовлены. Кроме того, такой насос имеет в корпусе 2 отверстия. Одно предназначено для забора воздуха, а в другое вставлен резиновый шланг с ниппелем на конце. Воздух попадает в корпус, когда поршень движется вверх. Опускаясь, поршень сжимает воздух и выталкивает его через ниппель в шину или мяч.

Нет тематического видео для этой статьи.
Видео (кликните для воспроизведения).

Ниппель – специальное приспособление, пропускающее воздух только в одну сторону. Он представляет собой тоненькую металлическую трубочку, в боковой поверхности которой есть маленькое отверстие. На это отверстие надевают резиновую трубочку, которая раздувается и пропускает воздух, подающийся из насоса под давлением. Обратно выйти трубочка воздуху не позволяет. Этот процесс мы наблюдаем, когда накачиваем простым ручным насосом колесо велосипеда. Если мы не поставим ниппель на шланг насоса, воздух тут же вырвется из колеса наружу.

Изображение - Давление твердых тел на службе человека proxy?url=http%3A%2F%2Fency.info%2Fplugins%2Fcontent%2Fjumultithumb%2Fimg%2FLi4vLi4vLi4vLi4vaW1hZ2VzL0ZpemlrYS9rb21wcmVzc29yLmpwZyZ3PTIwMCZoPTIwMCZxPTkw

Работает такой насос по такому же принципу, что и воздушный насос. Но поршень приводится в движение не вручную, а с помощью специального вращающегося маховика. Цилиндр в компрессоре расположен горизонтально, поршень движется влево-вправо. В цилиндре поставлена заслонка, в которой расположен клапан, открывающийся при движении поршня вправо. В этот момент воздух, сжатый поршнем, закачивается в шину или баллон. При движении влево открывается клапан в поршне и атмосферный воздух попадает в цилиндр.

Изображение - Давление твердых тел на службе человека proxy?url=http%3A%2F%2Fency.info%2Fplugins%2Fcontent%2Fjumultithumb%2Fimg%2FLi4vLi4vLi4vLi4vaW1hZ2VzL0ZpemlrYS9oeWRyYXZsaWMuanBnJnc9MjAwJmg9MjAwJnE9OTA%3D

Устройства, действующие на основе законов о равновесии жидкостей, широко используются в современной технике. Они называются гидравлическими машинами.

Простейшая гидравлическая машина состоит из двух цилиндров, имеющих разные диаметры, соединённых между собой трубкой. Внутри каждого цилиндра движется поршень соответствующего диаметра. Цилиндры заполняют жидкостью. Так как они являются сообщающимися сосудами, то жидкости в них устанавливаются на одном уровне.

Предположим, площади поршней равны S1 и S2. На поршни соответственно действуют силы F1 и F2.

Давление под поршнем меньшей площади р1 = F1/S1. Давление под бóльшим поршнем р2 = F2/S2. Согласно закону Паскаля, давление жидкости передаётся одинаково по всем направлениям. Следовательно, р1 = р2,а F1/S1 = F2/S2. Отсюда следует, что F2/F1 = S2/S1.

На бóльший поршень действует сила во столько раз превышающая силу, действующую на меньший поршень, во сколько раз площадь бóльшего поршня больше площади меньшего.

Отношение F2/F1 называют выигрышем в силе.

Гидравлическая машина позволяет с помощью малой силы уравновесить большую.

Принцип работы гидравлической машины положен в основу работы гидравлического пресса. Такие прессы применяются там, где требуется сила большой величины, например, на маслобойных заводах при выжимке масла из семян, для изготовления деталей под большим давлением на металлургических производствах и др.

Читайте так же:  Причины высокого нижнего артериального давления у мужчин

Тело, которое нужно сжать, кладут на платформу, соединённую с поршнем бóльшей площади. С помощью меньшего поршня создают давление, которое передаётся на бóльший поршень. Сила, воздействующая на него, многократно превосходит силу, приложенную к малому поршню. Под её действием поднимается платформа вместе со сжимаемым телом. Так как над ней закреплена ещё одна платформа, неподвижная, то тело упирается в неё и сдавливается.

Изображение - Давление твердых тел на службе человека proxy?url=http%3A%2F%2Fency.info%2Fplugins%2Fcontent%2Fjumultithumb%2Fimg%2FLi4vLi4vLi4vLi4vaW1hZ2VzL0ZpemlrYS9zaGx1ei5qcGcmdz0yMDAmaD0yMDAmcT05MA%3D%3D

На основе закона о сообщающихся сосудах устроена работа шлюзов. Чтобы перевести судно из одного водного пространства в другое, если у них разные уровни воды, делают обводной канал со шлюзом. Например, судну нужно обойти плотину ГЭС на реке. Естественно, уровни воды до плотины и после неё различаются.

Собственно, шлюз – это герметичная камера, которая соединяет две части водного канала. По обеим её сторонам расположены металлические щиты (ворота), которые открываются попеременно в зависимости от направления движения судна. Если судно поднимается по каналу, то для его захода в шлюзовую камеру открываются нижние ворота. После того как оно туда зашло, эти ворота закрывают. Уровень воды в камере с помощью перепускного клапана повышается до её уровня в следующем участке канала. После этого открываются другие ворота, и судно выходит из шлюза. Если судно нужно перевести на участок с более низким уровнем воды, то процесс происходит в обратном направлении.

Описанные выше примеры устройств, использующих в своей работе давление, очень просты по своей конструкции. Но принципы их работы положены в основу гораздо более сложных по своим функциональным возможностям приборов и аппаратов, которые успешно применяются практически во всех отраслях промышленности.

  • Главная
  • Список секций
  • Физика
  • ИССЛЕДОВАНИЕ ЗАВИСИМОСТИ ДАВЛЕНИЯ ТВЕРДЫХ ТЕЛ ОТ СИЛ ДАВЛЕНИЯ И ОТ ПЛОЩАДИ ПОВЕРХНОСТИ, НА КОТОРУЮ ДЕЙСТВУЕТ СИЛА ДАВЛЕНИЯ

Изображение - Давление твердых тел на службе человека proxy?url=https%3A%2F%2Fschool-literature.ru%2Fimages%2Fcover

Изображение - Давление твердых тел на службе человека proxy?url=https%3A%2F%2Fscience-start.ru%2Fimages%2Fcover

Изображение - Давление твердых тел на службе человека proxy?url=https%3A%2F%2Fschool-herald.ru%2Fimages%2Fcover

ИССЛЕДОВАНИЕ ЗАВИСИМОСТИ ДАВЛЕНИЯ ТВЕРДЫХ ТЕЛ ОТ СИЛ ДАВЛЕНИЯ И ОТ ПЛОЩАДИ ПОВЕРХНОСТИ, НА КОТОРУЮ ДЕЙСТВУЕТ СИЛА ДАВЛЕНИЯ

Автор работы награжден дипломом победителя III степени

Введение

Актуальность: Ежедневно в повседневной жизни мы встречаемся с таким понятием как «давление». Мы слышим это слово дома, в школе, из средств массовых информаций и из учебников. Однако, разные источники сообщают нам о разном давлении: синоптики говорят об атмосферном давлении, врачи – об артериальном, работники коммунальных служб заботятся о давлении воды в трубах и так далее. Моя исследовательская работа направлена на то, чтобы углубить полученные на уроке знания о давлении твердых тел. Я проведу собственные эксперименты и постараюсь выяснить, как зависит давление от площади соприкасающихся поверхностей и как высота каблука влияет на здоровье человека.

Гипотеза: Давление твердых тел зависит от силы давления и от площади поверхности, на которую действует данная сила. Это также оказывает влияние и на здоровье человека.

Объект исследования: Давление твердых тел.

Цель: исследовать зависимость давления от площади поверхности, на которую действует сила давления.

Задачи:

1. Расширить знания по теме давления твердых тел.

2.Исследовать зависимость давления от площади соприкасающихся поверхностей.

3. Выяснить, как высота каблука влияет на наше здоровье.

Методы исследования:

1. Понятие давления

Когда какое-либо тело стоит на опоре, оно своим весом действует на нее. Но имеет ли значение, как именно расположить это тело на опоре? Положить его большей или меньшей гранью? В быту, если мы попробуем нарезать хлеб двумя разными ножами, то при одной и той же силе, которую мы будем прикладывать к каждому ножу, может получиться разный результат? Но почему один нож больше ломает хлеб, а другой режет идеально? Конечно же, все дело в качестве заточки режущей части лезвия этих ножей. Чем тоньше режущая кромка, тем нож лучше режет. Что это значит? А то, что в обоих случаях мы оказываем одну и ту же силу, но результат действия этой силы – разный. Все дело в площади, по которой была распределена эта сила.

Каждый из вас может привести огромное количество примеров из собственного жизненного опыта, когда изменение площади, по которой распределена одна и та же сила, приводит к тому, что результат действия этой силы оказывается различным.

Исходя из рассмотренных примеров, можно сделать вывод, что результат действия силы на некоторую поверхность зависит не только от самих этих величин, но и от их отношения. Это отношение называется давлением.

Давление – физическая величина, равная отношению силы, действующей перпендикулярно некоторой поверхности, к площади этой поверхности.

Сила, действующая перпендикулярно некоторой поверхности, называется силой давления.

где p – давление, F – сила, действующая на поверхность, S – площадь поверхности.

Единица давления – ньютон на квадратный метр .

Эта единица давления имеет особое название – паскаль (Па) в честь французского ученого Блеза Паскаля. Таким образом,

2. Проведение эксперимента

[2]

В своей работе я решила рассчитать давление, которое оказывает моя мама при ходьбе и стоя на месте [1]. Для этого я выбрала несколько пар ее обуви с разной площадью подошв и высотой каблука (приложение 1).

Мое исследование основано на задании из учебника физики А. В. Перышкина 7 класса. В нем, зная свою массу и площадь подошвы ботинка, мы смогли рассчитать, какое давление мы производим при ходьбе и стоя на месте. Массу мы измеряли с помощью весов, а площадь опоры ботинка определяли следующим образом. Поставив ногу на лист клетчатой бумаги, мы обвели контур той части подошвы, на которую опирается нога. Сосчитали число полных квадратиков, попавших внутрь контура, и прибавили половину числа неполных квадратиков, через которые прошла линия контура. Полученное число умножили на площадь одного квадратика () и нашли площадь подошвы (приложение 2) [3]. Далее, пользуясь формулой описанной в п.1 мы получили результат.

Читайте так же:  Частый пульс при нормальном давлении что делать

1. Кроссовки на плоской подошве: (приложение 3);

2. Туфли на платформе высотой 8 см (приложение 4);

3. Туфли на шпильке высотой 11см (приложение 5).

Масса мамы оказалась равной 62 кг, а следовательно сила тяжести во всех трех экспериментах составила 620 Н.

Площадь подошвы, м 2

Давление производимое при ходьбе, кПа

Давление производимое стоя на месте, кПа

Туфли на платформе

3. Отрицательные факторы влияния высоких каблуков

на здоровье человека

Возникает перегруз стопы, её передней части, так как основной вес туловища приходиться удерживать пальцам, как результат может развиться плоскостопие, если в подростковом возрасте начать носить высокий каблук.

Очень быстро устают ноги и болят, со временем может деформироваться стопа, за счет разрастания косточки наружу у основания большого пальца стопы, что так же может привести к развитию плоскостопия со временем.

Работа мышц ног не естественная, за счет того, что женщина как бы постоянно «ходит на цыпочках», икроножная мышца перенапрягается, это ведет к укорочению ахиллова сухожилия. Ноги отекают и болят, могут появиться спазмы и судороги. Увеличивается нагрузка на коленный сустав, со временем это может привести к развитию артрита (воспаление сустава).

Смещается центр тяжести, походка на высоких каблуках заставляет женщину как бы откидываться назад и удерживать равновесие, осанка благодаря этому становиться «царственной». За счет этого позвоночник сильно прогибается в пояснице, и возникает неравномерная нагрузка на межпозвоночные диски, это является поводом для консультации у невропатолога, так как у женщины могут появиться боли в области поясницы.

Повышен риск травм и аварий. Дама на высоком каблуке рискует гораздо чаще повернуть или сломать ногу. Так же виновником аварии на дороге, часто является женщина, которая носит обувь на высоком ходу.

Возникновение плоскостопия. Плоскостопие можно выявить следующим образом. Обильно смажьте жирным кремом поверхность стопы. Встаньте на белый лист бумаги. Лучше смазать сразу обе стопы, чтобы можно было стоять прямо, ни на что не опираясь. Только в этом случае вы получите объективный результат. Образовавшиеся отпечатки внимательно изучите (приложение 6).

Заключение

В результате моего исследования я выяснила, что результат действия силы зависит не только от ее модуля, направления и точки приложения, но и от площади той поверхности, перпендикулярно которой она действует. А именно, чем больше площадь опоры, тем меньше давление, производимое одной и той же силой на эту опору. Давление, оказываемое на стопу в обуви на высокой шпильке высотой 11 см, почти в три раза превышает давление, оказываемое на стопу в обуви на плоской подошве и сравнимо с давлением, которое оказывает гусеничный трактор на почву. По расчетам ученых при ходьбе это давление еще увеличивается более чем в два раза.

Я выяснила, что чем тоньше и изящнее высокий каблук, тем менее устойчива, становится опора, а обувь опасна для ежедневного использования. Для повседневной жизни надо выбирать обувь на низком каблуке высотой около двух-трех сантиметров. Желательно в течение дня давать ногам отдохнуть, меняя обувь или выполняя массаж стоп, чтобы стимулировать кровообращение.

В общем, обувь на высоком каблуке – это, конечно же, очень красиво, но если вы желаете как можно дольше сохранить свое здоровье, не стоит ей злоупотреблять. Старайтесь носить такую обувь только по торжественным случаям, а для ежедневного ношения используйте удобные и простые модели подобранные по размеру.

Список литературы

1.Большая книга экспериментов для школьников. – М.: Росмэн, 2009. – 264 с.

2. Википедия: https://ru.wikipedia.org/wiki/Давление.

3. Перышкин А.В. Физика: 7 класс: учебник для общеобразовательных учреждений / А.В. Перышкин. – 16-е изд., стереотип. – М.: Дрофа, 2013. – 192 с.: ил.

Презентация “Давление твёрдых тел в жизни человека и живой природе” – презентация

Презентация была опубликована 4 года назад пользователемРоман Шкловский

Данная работа представляет собой результат проектной деятельности ученика 7-го класса, посвящённой изучению способов изменения давления твёрдых тел и использованию их в быту и технике, а также рассмотрению проявления различного давления в живой природе.

Презентация 7 класса на тему: “Презентация “Давление твёрдых тел в жизни человека и живой природе””. Скачать бесплатно и без регистрации. — Транскрипт:

1 Давление твёрдых тел в жизни человека и в живой природе

2 Давление Давлением называется скалярная физическая величина, равная отношению силы, действующей перпендикулярно к поверхности, к площади этой поверхности. Давлением называется скалярная физическая величина, равная отношению силы, действующей перпендикулярно к поверхности, к площади этой поверхности.

3 Формула расчёта и единица давления Единица давления в Международной системе единиц (СИ) – паскаль, названа в честь французского учёного Блеза Паскаля. Единица давления в Международной системе единиц (СИ) – паскаль, названа в честь французского учёного Блеза Паскаля.

4 Способы изменения давления Из формулы расчёта давления следует, что для увеличения давления необходимо увеличить силу давления (F) или уменьшить площадь опоры (S). Из формулы расчёта давления следует, что для увеличения давления необходимо увеличить силу давления (F) или уменьшить площадь опоры (S). Соответственно, для уменьшения давления необходимо уменьшить силу давления или увеличить площадь опоры. Соответственно, для уменьшения давления необходимо уменьшить силу давления или увеличить площадь опоры.

5 Давление человека Площадь поверхности лыж приблизительно в 10 раз больше площади подошв, поэтому давление, которое оказывает на снег лыжник в 10 раз меньше. Площадь поверхности лыж приблизительно в 10 раз больше площади подошв, поэтому давление, которое оказывает на снег лыжник в 10 раз меньше.

6 Давление человека Давление шпильки туфли на пол примерно в 280 раз больше давления ботинка. Давление шпильки туфли на пол примерно в 280 раз больше давления ботинка. По этой причине туфли на шпильке могут повредить напольное покрытие или кому – то больно «отдавить» ногу… По этой причине туфли на шпильке могут повредить напольное покрытие или кому – то больно «отдавить» ногу…

Читайте так же:  Симптомы пониженного давления у женщин что делать

7 Давление в быту Чем больше давление, тем больше деформации поверхности, к которой приложена сила давления. Эту зависимость широко используют в быту и технике. Чем больше давление, тем больше деформации поверхности, к которой приложена сила давления. Эту зависимость широко используют в быту и технике. Острый конец кнопки (площадью S 2 ) легко входит в деревянную доску, надавливание же на доску пальца (площадью S 1 ) не приводит к видимым деформациям. Острый конец кнопки (площадью S 2 ) легко входит в деревянную доску, надавливание же на доску пальца (площадью S 1 ) не приводит к видимым деформациям. При шитье напёрсток, не наносит никакого повреждения пальцу, когда как острая игла легко прокалывает ткань: при действии на неё напёрстка силой 0,01Н давление острия иглы диаметром 0,01 мм составляет 130МПа. ( 1МПа = Па) При шитье напёрсток, не наносит никакого повреждения пальцу, когда как острая игла легко прокалывает ткань: при действии на неё напёрстка силой 0,01Н давление острия иглы диаметром 0,01 мм составляет 130МПа. ( 1МПа = Па)

8 Давление в быту Использование мягких кресел вместо деревянных табуретов позволяет увеличить площадь соприкосновения человеческого тела с сиденьем (то есть площадь опоры S), и, следовательно, способствует уменьшению давления. Использование мягких кресел вместо деревянных табуретов позволяет увеличить площадь соприкосновения человеческого тела с сиденьем (то есть площадь опоры S), и, следовательно, способствует уменьшению давления.

9 Давление в быту Ручки хозяйственных и дорожных сумок, рюкзаков, чемоданов делают достаточно широкими, чтобы они не оказывали травмирующего давления. Ручки хозяйственных и дорожных сумок, рюкзаков, чемоданов делают достаточно широкими, чтобы они не оказывали травмирующего давления.

10 Давление инструментов Использование остро заточенного колющего и режущего инструмента значительно облегчает работу. Использование остро заточенного колющего и режущего инструмента значительно облегчает работу.

11 Давление инструментов Рукоятки инструментов делают как можно более толстыми и гладкими. Рукоятки инструментов делают как можно более толстыми и гладкими.

12 Давление транспортных средств Давление гусеничного трактора массой 6,7 т на землю составляет приблизительно 47 к Па, что всего в 3 раза больше давления человека. Давление гусеничного трактора массой 6,7 т на землю составляет приблизительно 47 к Па, что всего в 3 раза больше давления человека. Широкие колёса с большой площадью опоры или гусеницы позволяют проходить машинам по песку, снегу, вязкому грунту и даже болоту. Широкие колёса с большой площадью опоры или гусеницы позволяют проходить машинам по песку, снегу, вязкому грунту и даже болоту.

13 Давление в строительстве При строительстве зданий и дорог также приходится решать проблемы, связанные с уменьшением давления на грунт. При строительстве зданий и дорог также приходится решать проблемы, связанные с уменьшением давления на грунт. Площадь фундамента Останкинской башни составляет почти 2000 квадратных метров, а его масса – 40% от массы всего сооружения. Рельс опирается на множество шпал, обладающих большой опорной площадью.

14 Давление в живой природе Когти, клыки, шипы за счёт малой площади опорной поверхности оказывают огромное давление, вызывающее необходимое деформирующее действие. Когти, клыки, шипы за счёт малой площади опорной поверхности оказывают огромное давление, вызывающее необходимое деформирующее действие.

15 Давление в живой природе Недавно учёным стало известно, что слоны используют сотрясение почвы для передачи информации. Они бьют ногами о землю, создавая сейсмические волны, которые могут распространяться до 50 км. Недавно учёным стало известно, что слоны используют сотрясение почвы для передачи информации. Они бьют ногами о землю, создавая сейсмические волны, которые могут распространяться до 50 км. Иногда слоны поднимают одну ногу и замирают, перемещая свой вес на 3 ступни. Так они увеличивают давление, обеспечивая тем самым более тесный контакт с землёй для более отчётливого восприятия сотрясений почвы. Иногда слоны поднимают одну ногу и замирают, перемещая свой вес на 3 ступни. Так они увеличивают давление, обеспечивая тем самым более тесный контакт с землёй для более отчётливого восприятия сотрясений почвы. Давление слона на землю в 10 раз меньше давления женщины, стоящей «на шпильках».

16 Работу выполнил ученик 7 «А» ученик 7 «А» школы 463 школы 463 Безуглов Александр Безуглов Александр Учитель физики: Фёдорова Т.Г. Учитель физики: Фёдорова Т.Г.

Нет тематического видео для этой статьи.
Видео (кликните для воспроизведения).

17 Источники информации: Учебник «Физика – 7», А.В.Пёрышкин, Москва, Дрофа, Учебник «Физика – 7», А.В.Пёрышкин, Москва, Дрофа, С: Школа. Физика. 7 кл. Под редакцией Н.К.Ханнова, С: Школа. Физика. 7 кл. Под редакцией Н.К.Ханнова,

Источники


  1. Песонина, С. П. Гомеотерапия заболеваний сердечно-сосудистой системы. Общие патологические синдромы в кардиологии и их коррекция / С.П. Песонина. – М.: Центр гомеопатии, 2009. – 256 c.

  2. Моисеев, В. С. Болезни сердца: моногр. / В.С. Моисеев, С.В. Моисеев, Ж.Д. Кобалава. – М.: Медицинское информационное агентство, 2016. – 534 c.

  3. Ванина Л. В. Беременность и сердечно-сосудистая патология; Медицина – , 2010. – 224 c.
Изображение - Давление твердых тел на службе человека 34534645735234
Автор статьи: Иван Воронков

Позвольте представиться – Иван. Более 8 лет занимаюсь работаю семейным врачом. Считая себя профессионалом, хочу научить всех посетителей сайта решать разнообразные задачи. Все данные для сайта собраны и тщательно переработаны с целью донести как можно доступнее всю необходимую информацию. Перед применением описанного на сайте всегда необходима консультация с профессионалами.

Обо мнеОбратная связь
Оцените статью:
Оценка 4.9 проголосовавших: 8

ОСТАВЬТЕ ОТВЕТ

Please enter your comment!
Please enter your name here