Выберите способы увеличения давления

Способы уменьшения и увеличения давления

На предыдущем уроке было установлено, что давление – это величина, определяющая распределение силы по определенной площади. При этом полагается, что направление силового воздействия перпендикулярно к поверхности приложения силы. В виде математического выражения принято записывать формулу:

,

где F – это действующая сила, Н;

S – площадь поверхности, на которую воздействует сила F , м ² ;

В честь французского математика, исследователя физических явлений, литератора и создателя первой машины для автоматизации вычислений Блеза Паскаля (фр. Blaise Pascal [blɛz pasˈkal]) в системе СИ приняли название единицы давления Па (Паскаль).

1 Па (Паскаль) – это сила в 1 Н (Ньютон), распределенная по площади 1 кв. м (м²).

Зачем нужно увеличивать давление?

Можно представить трактор, который тянет плуг по полю. Чтобы преодолевать сопротивление почвы, нужно иметь силу тяги F _тяги , которая равна или больше силы сопротивления почвы F _сопр .

.

При недостаточном трении колес о грунт колеса пробуксовывают. Обеспечить достаточное значение силы тяги F _тяги можно только в том случае, если имеется достаточное сцепление с грунтом. В случае недостаточного сцепления колеса трактора будут буксовать. Они начнут прокручиваться, перемешивать почву, но движения вперед не произойдет.

Если увеличить вес трактора F _вес , то повысится давление ведущих колес на грунт р. Рост давления р увеличит силу трения F тр. Тогда его будет достаточно, чтобы избежать пробуксовки.

Давление пропорционально силе веса. Самым простым путем станет установка дополнительных грузов на трактор или иное транспортное средство.

Зачем уменьшают давление?

Двигаться по рыхлому снегу довольно тяжело. Ноги идущего проваливаются вниз. Много сил нужно, чтобы вытащить их из снега.

Если увеличить площадь опоры, то можно избежать проваливания в неплотный грунт. Для перемещения по снегу используют лыжи. Они увеличивают площадь опоры в несколько раз.

Ноги лыжника свободно перемещаются по поверхности. Лыжи не оказывают значительного сопротивления движению.

Если F = const , нужно уменьшать S

Если F = const, нужно увеличивать S

Если S = const , нужно увеличивать F

Если S = const, нужно уменьшать F

Для снижения давления технику переводят с колесного хода на гусеничный. Поэтому танки, которым предстоит двигаться по бездорожью изготавливают с гусеничным движителем.

С подобным устройством для перемещения боевая машина способна преодолевать даже довольно сложные препятствия. Могут проходить по болотистой местности, двигаться по рекам и бродам.

Информация к размышлению.

В 1943 году Советское командование разработало операцию «Багратион». Решено прорвать фронт, пустив армию в наступление через болотистую местность. Солдат научили делать мокроступы, которые в несколько раз уменьшали давление человека на почву.

Надев мокроступы, бойцы сумели преодолеть болота и начать наступление со стороны, где никто не ожидал. Чтобы танки сумели преодолеть зыбкую почву, проложили гати (ветки, увеличивающие площадь опоры).

В результате неожиданных действий потери при наступлении в Белоруссии были сведены к минимуму.

Жало пчелы

Иногда возникает вопрос, как пчела может жалить сквозь одежду. Если рассмотреть жало под микроскопом, то можно увидеть его строение. Толщина острия составляет всего 20 мкм (микрон). При силе всего 0,01 Н (примерно с таким усилием давит пчела, производя ужаление) действующее давление можно рассчитать.

Источник

Способы уменьшения и увеличения давления. Физика. 7 класс. Разработка урока

Дидактическая цель: создать условия для осознания и осмысления новой учебной информации и способов её получения средствами проблемно-исследовательского метода, практико-ориентированного обучения.

Тип учебного занятия: усвоения новых знаний.

Метод обучения: проблемный, частично-поисковый, исследовательский с применением ИК технологии.

Формы организации учебно-познавательной деятельности учащихся: фронтальная, индивидуальная, коллективная.

Цели урока:

• формировать умение находить давление в разных случаях;
• сравнивать давление в разных практических ситуациях;
• обосновывать необходимость увеличения или уменьшения давления.

• развитие познавательной активности учащихся, их критического мышления, умения самостоятельно формулировать выводы,
• расширение кругозора учащихся,
• развитие речи,
• закрепление умения правильно оформлять и решать задачи,
• умение выдвигать гипотезу и обосновывать логику доказательства своего предположения.

• воспитание чувства взаимопонимания и взаимопомощи при решении задач и выполнении экспериментального задания;
• воспитание ответственного отношения к учебе, трудолюбия.

Задачи урока

• Научить решать расчётные задачи по формулам p = F/S , F = pS, S = F/p и качественные задачи;
• Уметь пользоваться формулами;
• Отрабатывать навыки перевода значения давления, силы, площади из дополнительных единиц измерения в СИ;
• Отрабатывать практические навыки в работе с физическим оборудованием;
• Проанализировать реальные ситуации способов уменьшения и увеличения давления на опору
• Уметь, используя жизненный опыт, обосновывать необходимость увеличения или уменьшения давления. Найти практическое применение уменьшению и увеличению давления.

Формируемые умения: работать с приборами, наблюдать, анализировать и сравнивать результаты опытов, делать выводы.

Предполагаемый результат: учащиеся должны знать способы изменения давления и уметь приводить примеры увеличения и уменьшения давления в технике и природе.

Место урока в учебном плане. Тема “Способы уменьшения и увеличения давления” рассматривается в разделе “Давление твердых тел, жидкостей и газов”. Эта тема в разделе вторая после «Давление. Единицы давления» и является наиболее интересной для учащихся, т.к. прослеживается тесная связь изучаемого материала с жизнью и техникой. Основное содержание изучаемого материала задают учебная программа и обязательный минимум содержания образования по физике.

Оборудование: деревянные бруски, динамометры, линейки, компьютер, проектор, экран, презентация с фотографиями, тесты для контроля знаний в 4-х вариантах.

План урока.

I. Организационный момент.

II. Мотивация, актуализация, целеполагание.

III. Изучение нового материала (первичное усвоение материала).

IV. Осознание и осмысление учебного материала.

V. Первичное закрепление учебного материала. Тест.

VI. Подведение итогов.

VII. Домашнее задание

Ход урока

Эпиграф к уроку:

Незнающие пусть научатся, а знающие вспомнят еще раз. (Античный афоризм)

I. Организационный момент

II. Мотивация. Актуализация. Целеполагание

Как помочь человеку, провалившемуся под лёд? Почему боксёры ведут бой в перчатках? Как правильно уложить вещи в рюкзаке, собираясь в турпоход? (Показать боксёрские перчатки, напёрсток, рюкзак). Сегодня мы с вами научимся находить ответы на эти и многие другие вопросы.

На предыдущем занятии мы с вами изучали теорию на тему давление твёрдых тел. Настало время теорию применить на практике. Запишите тему урока. “Способы уменьшения и увеличения давления”. Сформулируем цели (постараться самим):

• научиться решать задачи по теме “Давление твёрдых тел”;
• рассмотреть и выяснить способы изменения давления в быту, технике, природе.

Обратите внимание, ребята, на эпиграф к нашему уроку: Незнающие пусть научатся, а знающие вспомнят еще раз. Вот и мы сначала повторим основные понятия прошлой темы.

Фронтальный опрос (актуализация)

1. Что называется давлением (с места отвечает ученик)?
2. Написать формулу для определения давления и сделать ее анализ (назвать физические величины, входящие в формулу, их единицы; вывести формулы для физических величин, стоящих справа от знака равенства). (У доски работает ученик по желанию.)

III. Изучение нового материала

Сейчас ребята, у которых на столах располагается оборудование (деревянные бруски, динамометры и карточки с заданием), выполнят экспериментальное задание согласно указаниям в карточке.

Учащиеся используют карточки с указаниями к выполнению задания, деревянные бруски, динамометры и линейки, лежащие на столах.

Экспериментальное задание

Определить давление деревянного бруска на стол.

Порядок выполнения работы.

1. Измерьте вес бруска с помощью динамометра.
2. Измерьте длину, ширину и высоту бруска.
3. Используя все полученные данные, вычислите площади наибольшей и наименьшей граней бруска. Примечание: 1 см 2 = 0,0001 м 2 .
4. Рассчитайте давление, которое производит брусок на стол наименьшей и наибольшей гранями.
5. Результаты запишите в тетрадь.
6. На основе полученных результатов сформулируйте вывод.

Остальным учащимся предлагается устная работа с таблицей (заранее приготовлена на доске), заполним пустые ячейки (в таблице они отмечены красным цветом). (Фронтальная работа на применение написанных на доске формул, заполняет таблицу учитель).

Источник

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