Пример способов уменьшения давления

Способы уменьшения и увеличения давления

Урок 21. Физика 7 класс ФГОС

В данный момент вы не можете посмотреть или раздать видеоурок ученикам

Чтобы получить доступ к этому и другим видеоурокам комплекта, вам нужно добавить его в личный кабинет, приобрев в каталоге.

Получите невероятные возможности

Конспект урока «Способы уменьшения и увеличения давления»

Способы уменьшения и увеличения давления

«Ох, нелегкая это работа –

вездеходы катать по болотам»

В данной теме речь пойдёт о практической пользе уменьшения или увеличения давления.

Давление – это отношение силы, действующей перпендикулярно поверхности, к площади этой поверхности. Давление измеряется в Н/м 2 . Такая единица была названа Па (паскалем) в честь ученого Блеза Паскаля. Таким образом, давление в 1 Па – это давление, которое производит сила в 1 Н, действующая на поверхность площадью 1 м 2 .

Возникает вопрос о том, как можно контролировать (то есть, увеличивать, или уменьшать) давление? На этот вопрос нетрудно ответить, если посмотреть на формулу, по которой вычисляется давление.

Для увеличения давления необходимо либо увеличить силу, либо уменьшить площадь. И, наоборот, для уменьшения давления нужно либо уменьшить силу, либо увеличить площадь.

В этом можно убедиться на ряде примеров. Если идти по снегу на лыжах, то человек не проваливается, хотя без лыж, его ноги будут утопать в снегу. В этом случае, сила, действующая на поверхность (то есть вес), остается неизменной. Но вот площадь лыж значительно больше ступни, поэтому в лыжах человек оказывает на снег меньшее давление, чем без лыж. Люди используют уменьшение или увеличение давления очень часто. Шины грузовых автомобилей значительно шире, чем шины легковых автомобилей. Это делается не только для большей устойчивости, но и для уменьшения давления. В особенности это важно для автомобилей, предназначенных для езды в пустыне или по бездорожью.

Даже такие тяжелые машины, как танк или трактор не оказывают на почву значительно большее давление, чем взрослый человек. Дело в том, что площадь гусеницы танка во много раз превышает площадь ступни человека. Таким образом, танк нередко может пройти по той болотистой местности, по которой не пройдет человек.

Передвигаясь в подобного рода местностях, люди нередко используют так называемые мокроступы.

За счет увеличения площади, эта обувь из пластика или резины позволяет передвигаться по заболоченным местностям, не проваливаясь в грязь и трясину. Раньше мокроступы изготавливались из древесины наподобие лаптей. Во время Великой Отечественной Войны, такие мокроступы были использованы в ходе проведения знаменитой операции «Багратион». Совершенно неожиданно для немецкого командования, несколько советских армий и корпусов ударили в тыл немецкой группы армий «Центр», пройдя через болота, которые немцы считали непроходимыми. В результате этой крупномасштабной операции было завершено освобождение Белоруссии, и советские войска вошли в Польшу.

Также нередко возникает необходимость в увеличении давления. Это, как правило, нужно для колющих и режущих инструментов, таких, как ножи, ножницы, бритвы и так далее. Острые лезвия имеют очень маленькую площадь поверхности, поэтому, даже небольшим усилием можно создать большое давление. Например, играя в дартс, игроки бросают дротики с небольшой силой, но при попадании в мишень они создают давление, которое может в несколько десятков раз превышать давление гусеничного трактора на почву.

Подобные примеры нередко встречаются и в природе – это зубы, когти или клювы животных.

За счет того, что они имеют малую площадь поверхности и способны развивать значительное усилие, создается огромное давление. Например, оса действует своим жалом на кожу человека с силой всего в 10 мкН. Однако площадь жала осы настолько мала, что и это усилие создает давление в миллиарды паскалей.

Давление также учитывается в строительстве. Например, при возведении зданий, увеличивают площадь нижней части фундамента, чтобы грунт мог выдержать давление, создаваемое зданием. При строительстве мостов, нагрузку также стараются распределить, делая больше опор.

Приведем еще пару интересных примеров. Известно, что давление под водой увеличивается по мере погружения на большую глубину. Это происходит из-за увеличения силы давления воды, поскольку чем глубже погружаться, тем большее количество воды давит на аквалангиста, то есть, увеличивается сила давления. Именно по этой причине, различные подводные обитатели не могут опускаться ниже определенных глубин (или, наоборот, подниматься выше определенных глубин).

Задача 1. Если человек и гусеничный трактор оказывают одинаковое давление на почву, то почему трактор, наехав на кирпич, сломает его, а человек, встав на кирпич, не повредит ему?

Человек и трактор давят на почву одинаково.

Это происходит, потому что отношение веса трактора к площади его гусениц равно отношению веса человека к площади его ступней.

Однако когда трактор наезжает на кирпич, следует брать в расчет не площадь гусениц трактора, а площадь кирпича, на которую трактор действует всем своим весом. Естественно, при этом развивается многократно большее давление, чем под действием веса человека. Если же выложить трактору полосу из кирпичей, то его вес распределится равномерно по нескольким кирпичам и давление уменьшится.

Задача 2. На обочине стоит припаркованный автомобиль. Площадь части шины, соприкасающейся с дорожным покрытием, равна 0,07 м 2 . Рядом стоит точно такой же автомобиль, с более широкими шинами, так что площадь части шины, соприкасающейся с дорожным покрытием, равна 0,077 м 2 . Во сколько раз давление, оказываемое первым автомобилем на почву, больше, чем давление, оказываемое вторым автомобилем?

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

– Для увеличения давления на опору, необходимо либо увеличить силу, либо уменьшить площадь опоры.

– Для уменьшения давления на опору, необходимо, либо уменьшить силу, либо увеличить площадь опоры.

– Уменьшение и увеличение давления часто используется людьми на практике.

Источник

Урок физики по теме:» Способы уменьшения и увеличения давления.» с презентацией.

Выбранный для просмотра документ презентация.pptx

Описание презентации по отдельным слайдам:

Презентация к уроку физики 7 класса по Теме: « Способы уменьшения и увеличения давления». Шлыкова Наталья Николаевна -учитель физики и математики филиала МОУ « СОШ п. Петровский Краснопартизанского района Саратовской области» в с. Толстовка.

Девиз: « Скажи и я забуду; покажи и я запомню, дай действовать и я научусь». Китайская мудрость. Цель урока: познакомиться со способами уменьшения и увеличения давления.

Давление прямо пропорционально силе и обратно пропорционально площади опоры.

Для увеличения давления надо увеличить силу, либо уменьшить площадь, на которую производится давление, либо одновременно менять F и S.

Как увеличить давление?

Давление Увеличивается, если увеличить силу при постоянной площади опоры.

Давление увеличивается, если уменьшить площадь опоры при постоянной силе.

Режущие предметы коса плуг топор лопата нож ножницы зубило Ножницы по металлу

Колющие предметы гвозди шило иголка кнопка борона грабли лом

Способы увеличения давления в природе. Клыки Клювы Когти

Оса вонзает жало с силой F=0,00001Н. Площадь острия жала S= 0,0000000000000003 См2 Давление Р=33000000000Па, в 33 раза больше чем иголка.

Сила давления всегда перпендикулярна той поверхности, на которую действует.

Вывод: давление увеличивают за счёт уменьшения площади опоры или увеличения силы при постоянной площади.

Как уменьшить давление?

Давление уменьшается, если увеличить площадь опоры при постоянной силе.

Способы уменьшения давления в технике. Снего — болотоход Вездеход Трактор МТЗ-82 Шасси самолёта Трактор «Беларус». Комбайн « Беларус».

Фундамент зданий, тяжёлых станков, железно-дорожное полотно, шайбы.

Способы уменьшения давления в природе

Создатели танка Т-34. . Михаил Ильич Кошкин Александр Александрович Морозов

Давление на полотно дороги-90кПа. Танк Т – 34. Масса танка-31400кг Длина гусениц -3,5м ширина гусениц -0,5м.

Вывод: Давление уменьшают за счёт увеличения площади опоры или уменьшения силы при постоянной площади.

Качественные задачи: № 1.Небольшие по весу ледоколы не могут сломать многометровый лёд. Почему же это удаётся сделать тяжёлым ледоколам?

Ответ: Чтобы расколоть лёд, надо в определённом месте произвести на него большое давление. Чем больше вес ледокола, тем большее давление он создаёт на лёд.

Задача № 2 .Объясните, почему таким способом можно спасти провалившегося в полынью

Творческое задание : Лопата имеет вид, показанный на рисунке. Как бы вы видоизменили её форму, чтобы копать стало легче?

Ответ: Заострить лопату. При этом давление на почву возрастёт.

Практическое задание: При помощи какого инструмента можно произвести большее давление на зажатое тело?

Задача№1. Какой из двух гвоздей на рисунке : а)оказывает большее давление на доску; б)глубже войдёт в доску? №№ №№№№

№2. Какой из двух гвоздей на рисунке: А)ОКАЗЫВАЕТ БОЛЬШЕЕ ДАВЛЕНИЕ НА ДОСКУ;Б)ГЛУБЖЕ ВОЙДЁТ В ДОСКУ?

№ 3. Какой из двух предметов-болт или гвоздь на рисунке: а)оказывает большее давление на доску; б)глубже войдёт в доску?

Домашнее задание: 1.§ 34 стр.80-82. 2.заполнить таблицу. Приведите примеры. 3. Дополнительное задание: Задача: Трактор производит гусеницами немного большее давление, чем человек подошвами обуви. Почему же трактор разрушает кирпич, попавший под гусеницу, а человек, вставший на кирпич, не в состоянии раздавить его ? Уменьшение давления Увеличение давления

Спасибо за урок, ребята!

Источники информации: 1.А.В. Перышкин. Учебник физики 7 класс. 2. А.В. Перышкин. Сборник задач по физике 7-9 класс. 3. Марон А.Е., Е.А Марон Дидактический материал 7 класс. 4. Марон А.Е., Е.А Марон Сборник качественных задач по физике. 7-9 класс. 5.В.И. Лукашик Сборник задач по физике 7-9 класс. 6.http://images.yandex.ru.

Выбранный для просмотра документ урок.docx

Урок физики в 7 класс. УМК: А.В. Пёрышкин. Учебник физики 7 класс.

Учитель: Шлыкова Наталья Николаевна.Филиал МОУ «СОШ п. Петровский Краснопартизанского района, Саратовской области.» в с. Толстовка.

Тема урока : «Способы уменьшения и увеличения давления»

Девиз: «Скажи, и я забуду; покажи и я запомню, дай действовать, и я научусь».

Тип урока: урок изучения нового материала.

Цель урока : продолжить формирование понятия давления, ознакомить учащихся со способами изменения давления в быту, технике, природе, обеспечить усвоение и закрепление нового материала, практическая обработка полученных знаний.

Развивающие: выделить главное в большом объёме информации, делать выводы, развивать познавательный интерес, развитие памяти учащихся;

развитие умений сравнивать, обобщать, правильно формулировать задачи и излагать мысли; развитие логического мышления, внимания и умения работать в проблемной ситуации.

Воспитательные: продолжить формирование представлений о связи природы и духовного мира человека, учить находить и воспринимать прекрасное в природе, искусстве и трудовой деятельности, готовить к сознательному выбору профессии на основе политехнических знаний, воспитание умения работать в коллективе, воспитание таких качеств характера, как настойчивость в достижении цели;

Оборудование: плоскозубцы – 4, ножницы по резке металла- 2, кусачки — 2, шило, гвоздь, иголка, зубило, алюминиевая проволока ( d = 5мм), молоток, иголка в пробке, медная пластина, графопроектор, деревянные бруски –4, динамометры –4, линейки –4, две камеры от легкового автомобиля, наковальня, кернер, жетоны. («Выбор», «Делегат», «Доверие»)

Организационная часть урока.

Изучение нового материала.

Тема урока: «Способы уменьшения и увеличения давления». Девиз урока: «Скажи, и я забуду; покажи и я запомню, дай действовать, и я научусь». ( Слайд №2) Цель нашего урока выяснить, каким образом можно уменьшить или увеличить давление.

На прошлом уроке мы узнали, что величина, характеризующая действие силы в зависимости от площади, на которую она действует перпендикулярно ей, называется давлением. Давление прямо пропорционально силе и обратно пропорционально площади опоры.

( Слайд № 3 )

Из формулы видно, что для увеличения давления надо увеличить силу, либо уменьшить площадь, на которую производится давление, либо одновременно менять F и S . (слайд №4)

Для уменьшения давления надо уменьшать силу давления, увеличить площадь опоры, либо менять одновременно F и S (слайд № 4).

Выясним как увеличить давление. (слайд №5). Рассмотрим экспериментальные задачи. (слайд №6, №7). Давление увеличивается, если увеличить силу при постоянной площади опоры или уменьшить площадь опоры при постоянной силе. В повседневной работе мы пользуемся различными инструментами и замечаем, что их действие зависит часто не только от приложенной силы, но и от площади, на которую эта сила действует.

Рассмотрим, как увеличить p. Очень часто мы применяет колющие и режущие инструменты.

Колющие предметы – это шила, иголка, гвозди, кнопки, стержни от борон и т.д. Их остро оттачивают. Например, остриё иглы S= 0,0000001м 2 . (Слайд № 9)

Это позволяет небольшую силу, например, в 5-10H сосредоточить на острие иглы и произвести огромное давление p = 10 9 Па . Проведём опыт. М.В. Ломоносов говорил: «Один опыт я ставлю выше, чем тысячу мнений, рождённых только воображением».

Опыт : наковальня, молоток, игла в пробке. Молотком ударяем по пробке, игла пробивает медную пластину. (Отверстие продемонстрировать на графопроекторе).

Это можно наблюдать и в природе. Когти, клыки, клювы. ( Слайд № 10). Оса вонзает своё жало с силой 0, 00001Н.S= 0,000000000003см²= 3 ·10 -16 ; p=33· 10 9 Па, в 33 раза больше чем иголка. ( Слайд№11 ) Режущие инструменты – это ножи, топоры, косилки, косы, саломорезки, лопаты, зубило, плуги и т.д.( Слайд№8)

Режущие части остро оттачивают тем самым небольшой силой создают большое давление.

Опыт: проволока, зубило, молоток, наковальня.

Хочется обратить ваше внимание, сила давления всегда перпендикулярно той поверхности, на которую действует. (Слайд № 12). Каким же образом твёрдые тела передают силу давления, сохраняя ее направление. Благодаря этому мы можем воздействовать твёрдым инструментом на обрабатываемое тело в нужном направлении (копать землю лопатой, резать ножом и т. д.). Это свойство твёрдых тел передавать силу давления, сохраняя её направление, можно объяснить тем, что атомы и молекулы в твёрдом теле связаны упругими силами. При сжатии или растяжении тела между его частичками возникают упругие силы взаимодействия в направлении действия силы давления благодаря деформации сжатия или растяжения. По другим направлениям эти силы незначительны. В газах и жидкостях по -другому.

Вывод: давление увеличивают за счёт уменьшения площади опоры или увеличения силы. (Слайд № 13).

В других случаях следует уменьшить давление. (слайд № 14). Рассмотрим экспериментальную задачу. (Слайд № 15). Выясняем, что давление уменьшается, если увеличить площадь опоры . (Слайд № 17). При постройки здания закладывают фундамент, его делают более широким чем стены, увеличивают S, уменьшают p. При возведении здания стены выводятся одновременно до одинаковой примерно высоты, так как можно увеличить p в одном месте за счёт F тяжести стены и фундамент не выдержит. Принимается в железно — дорожном транспорте. Под рельсы на насыпь кладут шпалы, так как. S шпал > чем S рельсов. Принимается и в технике. Соединяя заготовки из мягкого материала (дерево) под болты кладут шайбы. Установка токарных и столярных станков на фундамент. Для больших грузных автомобилей изготавливают широкие шины, для самолётов шасси, для тракторов гусеницы. Увеличив S, уменьшают p . (слайд №16). Давление уменьшают при движении техники по пескам, заболоченным местам, по снегу. Техника – снего-болотоходы.

При создании военной техники также учитывают давление на грунт. Это всякого рода боевые машины, например, БТР и танки.

68 лет отделяет нас от того дня, когда началось страшная для нашей страны- тогда СССР- битва с фашизмам, война за выживание многомиллионной Страны Советов. 28 июня 1941 года Академия наук обратилась к учёным с призывом сплотить силы для защиты человеческой культуры от фашизма. Большой вклад достижении Победы внесли учёные.

Великие конструкторы Михаил Ильич Кошкин и Александр Александрович Морозов. ( Слайд №19)

Создали танк Т-34. Масса прославленного танка 31400км. Длина той части гусеницы, которая соприкасалась с полотном дороги 3,5м. её ширина 0,50 м. В осеннюю распутицу командующие фронтами, командармы, комдивы пересаживались на Т-34, которые часто оказывались единственным безотказно-действующим средством транспорта, в то время как немецкие танки вязли в грязи. Такого танка не было ни в одной армии союзников и Германии. Кроме проходимости, скорость, огневая мощь, броня – все качества, поразившие немцев. Этот танк непревзойдённый. Он прошёл войну от начало 1941 года до Рейхстага . (Слайд №20)

Решим задачу. Вычислим p танка на грунт.

Дано : m = 31400 кг Решение:

G = 10 Н / кг р = F/S=mg/2ab

а= 3,5м [ p] = (кгН/кг)/м 2 =H/м 2 =Πa

b= 50 см = 0,5м р= 31400·10/2·3,5·0,5=89714,285Πa=90ĸΠa

Источник