1-й семестр
МЕХАНІЧНІ ЯВИЩА
2. Взаємодія тіл
Урок 12/25
Тема. Тиск твердих тіл
Мета уроку: познайомити учнів з тиском як фізичною величиною; з’ясувати залежність тиску від сили тиску й площі опори.
Тип уроку: комбінований урок.
План уроку
Контроль знань | 10 хв. | Самостійна робота № 11 “Момент сили. Важіль і блок” |
Демонстрації | 5 хв. | 1. Залежність тиску твердого тіла на опору від сили й площі опори. 2. 3. Фрагменти відеофільму “Сила тиску й тиск” |
Вивчення нового матеріалу | 20 хв. | 1. Тиск, здійснюваний твердими тілами. 2. Способи збільшення й зменшення тиску |
Закріплення вивченого матеріалу | 10 хв. | 1. Контрольні питання. 2. Навчаємося розв’язувати задачі. 3. Поміркуй і відповідай |
ВИВЧЕННЯ НОВОГО МАТЕРІАЛУ
1. Тиск, здійснюваний твердими тілами
Яка приємна зимова прогулянка на лижах! Однак варто увійти в сніг без них, як ноги будуть глибоко провалюватися
На цьому рисунку вага лижника приблизно дорівнює вазі “пішохода”. Тому сили, з якими хлопчики тиснуть на сніг, будемо вважати рівними. Але помітьте: вони діють не на одну точку, а “розподіляються” по деяких площах. У лижника – по площі торкання снігу й лиж, а в пішохода – снігу й підошов. Зрозуміло, що Sлиж > Sподошов, тому й результат дії лижника на сніг проявляється меншою мірою. Розподіл сили по площі її прикладання характеризують спеціальною фізичною величиною – дробом F/S. За умови, що сила діє перпендикулярно до поверхні, цей дріб називають тиском.
Тиском р називають відношення перпендикулярної до поверхні сили тиску F, що діє на деяку площу S поверхні, до цієї площі:
З визначення тиску випливає, що змінити тиск можна двома способами: змінивши силу тиску або змінивши площу, на яку діє ця сила.
Одиницею тиску є 1 Паскаль.
1 Паскаль – це тиск, за якого на площу, що дорівнює 1 м2, діє сила тиску, що дорівнює 1 Н.
2. Способи збільшення й зменшення тиску
У більшості випадків змінювати тиск, змінюючи силу тиску, незручно, тому змінюють площу поверхні, на яку діє сила. При збільшенні площі тиск зменшується, а при зменшенні – збільшується.
У техніці, будівництві, на транспорті дуже часто використовують різні способи, щоб зменшити або збільшити тиск. Наприклад, фундамент висотного будинку чинить тиск у 4-105 Па. Тому при зведенні будинку його фундамент роблять більше широким, ніж сам будинок, для зменшення тиску на грунт.
Шини вантажних автомобілів роблять набагато ширше, ніж у легкових автомобілів. Широкі гусениці дозволяють зменшити тиск трактора на грунт і роблять його більш прохідним на грунтовій дорозі.
З іншого боку, тиск можна збільшувати завдяки зменшенню площі поверхні. Це використовується в техніці при виготовленні інструментів (зубило, свердло, різець, ножиці й т. ін.).
Далі з учнями можна обговорити питання: у яких випадках тиск необхідно збільшувати і як це роблять? Коли тиск слід зменшувати і як у цьому випадку треба чинити?
Коли тиск потрібно зменшувати: | Коли тиск потрібно збільшувати: |
1. Щоб грунт міг витримати тиск будови, збільшують площу нижньої частини фундаменту | 1. Всі різальні інструменти – ножі, ножиці, різці – обладнані різальною частиною із дуже малою площею для створення значного тиску |
Коли тиск потрібно зменшувати: | Коли тиск потрібно збільшувати: |
2. Шини й гусениці машин, призначених для руху по м’якому грунту, ширше, ніж у тих самих машин, що працюють на твердому грунті | 2. Різальні й колючі пристосування в живій природі: зуби, пазурі, дзьоби, жала, ікла, шипи й ін. |
3. Для руху по пухкому снігу використовують лижі, що значно збільшують площу опори людини | 3. Лопати, металообробні інструменти (свердла, зубила, напилки й ін.) |
Питання до учнів у ході викладу нового матеріалу
Наведіть приклади, які показують, що дія сили залежить від площі опори, на яку діє ця сила.
Чому людина, що йде на лижах, не провалюється в сніг?
Наведіть відомі вам способи зменшення й збільшення тиску?
ЗАКРІПЛЕННЯ ВИВЧЕНОГО МАТЕРІАЛУ
1). Навчаємося розв’язувати задачі
1. Який тиск чинить ковзаняр масою 60 кг на лід, якщо ширина леза ковзана 4 мм, а довжина леза, що стикається з льодом, 30 см? (Відповідь. 500 кПа)
2. Сталевий куб створює тиск на стіл 7,8 кПа. Чому дорівнює маса куба?
Розв’язок. За визначенням, P = F/S, а площа грані S = a2. Тоді
Звідси довжина ребра куба а = P/?g. Маса куба обчислюється за формулою m = ?V = ?а3, де а – довжина ребра куба. Таким чином,
Перевіряємо одиниці величин:
Обчислюємо масу:
2). Поміркуй і відповідай
1. Чому гострий ніж ріже краще, ніж тупий?
2. Навіщо в лопати верхній край, на який надавлюють ногою, зігнуто?
3. Чому підбори туфель дівчини чинять на землю набагато більший тиск, ніж ноги слона?
Домашнє завдання-1
1. У-1: §12(п. 1,2).
2. Сб-1:
Рів1 – № 15.5, 15.6, 15.7, 15.9, 15.12.
Рів2 – № 15.16, 15.18, 15.19, 15.24, 15.25.
Рів3 – № 15.30, 15.34, 15.37, 15.38, 15.39.
Домашнє завдання-2
1. У-2: § 17.
2. Сб-2:
Рів1 – № 15.1, 15.2, 15.3, 15.4, 15.5.
Рів2 – № 15.6, 15.6, 15.10, 15.14, 15.16.
Рів3 – № 15.22, 15.23, 15.24, 15.26, 15.28.
(1 votes, average: 5,00 out of 5)