может в ближайшее время заменить устаревший платиново-иридиевый... »»»
получены изображения высокого разрешения Солнца с космической обсерватории Solar Dynamics Observatory... »»»
биография Альберта Эйнштейна - величайшего физика создавшего "Общую теорию относительности"... »»»
история создания, развития и будущее популярного оптического прибора... »»»
Давление — это нормальная к поверхности (перпендикулярная) сила, действующая на единицу площади: р = F/A. Единица давления в системе СИ — H/м2, она известна как паскаль Па.
Сила, с которой твердое тело действует на поверхность, на которую оно опирается, равна весу этого тела: W = mg (Н), Если поверхность горизонтальна и площадь соприкосновения между твердым телом и этой поверхностью равна А (м2), то давление р, оказываемое твердым телом па эту поверхность, определяется по формуле p =W/A = mg/A Па. Когда же поддерживающая поверхность наклонена под углом 0 к горизонту (см. рис.), давление па поверхность равно mgcos0/A Па, потому что составляющая веса W действующего нормально к поверхности, равна mgcos0.
Давление, оказываемое телом на поверхность, изменяется от mg/A до нуля с изменением угла 0 от 0° до 90°. Когда угол 0=0, сила тяжести тела W действует нормально на поверхность, если же угол 0 = 90°, то поверхность расположена вертикально. В последнем случае твердое тело упадет, не оказывая давления на поверхность.
Давление, оказываемое на поверхность, иногда называют напряжением, а результат — деформацией. Если опора недостаточно прочна, чтобы противостоять напряжению, то оно может деформировать или даже разрушить ее. Например, человек на рисунке хочет преодолеть ров, но имеет в распоряжении лишь тонкую деревянную доску, которую можно использовать в качестве мостика. Он знает, что если он пройдет по доске, то она изогнется до такой степени, что может сломаться. Это явится следствием его давления на доску. Давление р = W/а, где W — вес человека, а а — площадь подошвы его обуви, соприкасающейся с доской. Может ли человек преодолеть ров благополучно? Если он ляжет на доску и «протащит» себя медленно вдоль нее, то он сможет безопасно перебраться на другую сторону рва, потому что его вес W «распределится» на большую площадь поверхности соприкосновения А и поэтому давление p = W/A, которое он оказывает на доску, уменьшится. Это уменьшенное давление может оказаться достаточно малым, и доска не сломается.
Точно так же, если вам, к несчастью, придется оказаться на тонком льду пруда, вы должны лечь ничком, чтобы «распределить» ваш вес на как можно большую площадь и уменьшить тем самым давление. Чтобы выручить кого-нибудь из подобного положения, положите лестницу или широкую доску на лед и скажите этому человеку, чтобы он полз вдоль нее, пока не окажется вне опасности.
Некоторые животные, которые живут в районах с песчаным или топким грунтом, имеют широкие ступни, чтобы их вес распределялся на большую площадь. Поэтому давление, оказываемое ими на грунт, таково, что они не погружаются слишком глубоко в песок или грязь. Снегоступы позволяют людям ходить по мягкому снегу, не утопая в нем слишком глубоко. Космические корабли, которые совершали посадку на Луну или другие планеты, все были оснащены специальными подушками на опорах, чтобы не допустить их погружения слишком глубоко в незнакомую поверхность.
Танки, бульдозеры и другие тяжелые машины снабжены гусеницами, которые состоят из больших плоских поверхностей с короткими шипами. Если бы транспортное средство опиралось только на шипы, то давление было бы чрезвычайно велико из-за малой площади соприкосновения. Это очень большое давление дает возможность шипам проникать в поверхность, крепко цепляться за нее. При этом транспортное средство опирается на гораздо большую площадь при соприкосновении с поверхностью трака. Поэтому оно погрузится в грунт лишь немного, как показано на рисунке . Другие примеры — беговые шиповки и футбольные бутсы.