Тиск і сила тиску, фізика

Проробимо досвід. Візьмемо невелику дошку, в кути якої вбиті чотири цвяхи, і помістимо її вістря вгору на пісок. Зверху на неї покладемо гирю (рис. 81). Ми побачимо, що капелюшки цвяхів лише незначно вдаючись в пісок. Якщо ж ми перевернемо дошку і знову поставимо її (разом з гирею) на пісок, то тепер цвяхи увійдуть в нього значно глибше (рис. 82). В обох випадках вага дошки був одним і тим же, однак ефект виявився різним. Чому?

Вся різниця в розглянутих випадках полягала в тому, що площа поверхні, на яку спиралися цвяхи, в одному випадку була більше, а в іншому менше. Адже спочатку піску стосувалися капелюшки цвяхів, а потім їх вістря.

Ми бачимо, що результат впливу залежить не тільки від сили, з якою тіло тисне на поверхню, але і від площі цієї поверхні. Саме з цієї причини людина, здатна ковзати по пухкому снігу на лижах, відразу ж провалюється в нього, як тільки їх зніме (рис. 83).

Але справа не тільки в площі. Важливу роль відіграє і величина прикладається сили. Якщо, наприклад, на ту ж. дошку (див. рис. 81) покласти ще одну гирю, то цвяхи (при тій же площі опори) поринуть в пісок ще глибше.

Силу, яке прикладають перпендикулярно поверхні, називають силою тиску на цю поверхню.

Силу тиску не слід плутати з тиском. Тиск - це фізична величина, яка дорівнює відношенню сили тиску, прикладеного до даної поверхні, до площі цієї поверхні:

р - тиск, F - сила тиску, S - площа.

Отже, щоб визначити тиск, треба силу тиску розділити на площу поверхні, на яку чиниться тиск.

При одній і тій же силі тиск більше в тому випадку, коли площа опори менше, і, навпаки, чим більше площа опори, тим тиск менше.

У тих випадках, коли силою тиску є вага знаходиться на поверхні тіла (F = P = mg), тиск, який чиниться тілом, можна знайти за формулою

Якщо тиск р і площа S відомі, то можна визначити силу тиску F; для цього треба тиск помножити на площу:

Сила тиску (як і будь-яка інша сила) вимірюється в ньютонах. Тиск же вимірюється в паскалях. Паскаль (1 Па) - це такий тиск, який виробляє сила тиску в 1 Н, будучи прикладеною до поверхні площею 1 м 2:

Використовуються також інші одиниці тиску - гектопаскалях (гПа) і кілопаскалях (кПа):

1 гПа = 100 Па, 1 кПа = 1000 Па.

1. Наведіть приклади, що показують, що результат дії сили залежить від площі опори, на яку діє ця сила. 2. Чому людина, що йде на лижах, чи не провалюється в сніг? 3. Чому гостра кнопка легше входить в дерево, ніж тупа? 4. Що називають тиском? 5. Які ви знаєте одиниці тиску? 6. Чим відрізняється тиск від сили тиску? 7. Як можна знайти силу тиску, знаючи тиск і площа поверхні, до якої прикладена сила?