Визначення залежності тиску твердого тіла на поверхню від маси тіла та площі дотику до поверхні

Avatar
Автор Aнатолій
Вчитель фізики
Рівень складності Середній
Рівень небезпеки Безпечно
Доступність використовуваних матеріалів На рівні шкільного обладнання
Орієнтовний час на виконання роботи До 1 години

Блок 1. Резюме

Тиск відіграє важливе значення в житті людини. Робота присвячена визначенню залежності тиску твердого тіла на поверхню від ключових параметрів.

Мета роботи: визначити залежність тиску твердого тіла на поверхню від ключових параметрів.

Завдання роботи:

  1. Ознайомитися з теоретичною частиною питання.
  2. Дослідити залежність тиску тіла на поверхню від маси тіла та площі дотику до поверхні.

Блок 2. Попередня інформація

Тиск – це фізична величина, яка дорівнює відношенню сили, що діє перпендикулярно поверхні, до площі цієї поверхні.

Щоб визначити тиск, потрібно силу, що діє перпендикулярно поверхні, поділити на площу поверхні:

Пов’язане зображення.

За одиницю тиску приймають такий тиск, який створює сила в 1 Н, що діє на поверхню площею 1 м2 перпендикулярно цій поверхні.

Одиниця тиску – 1 Па (паскаль), названа на честь французького вченого Блеза Паскаля.

[p]= 1 кг/м2 = 1 Па.

Із зазначеного вище випливає, що змінити тиск можна двома способами: змінивши силу тиску або  змінивши площу, на яку діє ця сила.

 

Блок 3. Обладнання

  1. Дерев’яний брусок у формі прямокутного паралелепіпеда з гранями різної довжини.
  2. Набір тягарців.
  3. Терези.
  4. Лінійка.

Блок 4. Експериментальна процедура

  1. Ознайомитеся з інструкцією з правил техніки безпеки.
  2. За допомогою лінійки виміряйте геометричні розміри бруска – ширину (а), довжину (b), висоту (с).   Результат пошуку зображень за запитом "прямокутний паралелепіпед"
  3. Розрахуйте площу граней бруска ABLM (S1), ADMN (S2), ABCD (S3).
  4. За допомогою терезів визначте масу бруска (m).
  5. За формулою Пов’язане зображення, де F = mg, (g = 9,8 м/с2) визначте тиск, який створює брусок на опору.
  6. Додаючи до бруска по одному тягярцю, визначте тиск, створюваний бруском разом із тягарцем на поверхню, за формулами, наведеними в п. 5, де m – сумарна маса бруска і тягарця (якщо маса тягарця невідома, визначте її за допомогою терезів).
  7. Повторіть пп. 5-6 для різної кількості тягарців (не менше 5 разів), не змінюючи положення бруска відносно поверхні.
  8. Пункти 5-7 виконайте три рази для різних випадків розташування бруска на поверхні.
  9. Результати вимірювань та обчислень занесіть до таблиць 1 та 2.

Таблиця 1.

Маса бруска

m, кг

Ширина

a, м

Довжина

b, м

Висота

с, м

Площа граней

S1, м2

S2, м2

S3, м2
             

Таблиця 2.

Маса тягарця

m, кг

Маса бруска разом з тягарцем

m, кг

Тиск

P1, Па

P2, Па

P3, Па
0        
…
         

Блок 5. Аналіз отриманих даних

Побудуйте графіки залежності тиску бруска на поверхню від маси. Графіки, що відповідають різній площі дотику, побудуйте в одній системі координат.

Проаналізуйте розташування графіків один відносно одного, зробіть висновки.

Блок 6. Напрями розвитку

За можливості виконайте аналогічні досліди для інших тіл.

Оцініть тиск, що створюють на підлогу різні предмети (шафа, стіл, стілець тощо), розташовані навколо вас.

mola62slot gacorscatter hitam