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. Розрізування шматка пластиліну тонким дротом. 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	8 хв	1. Контрольні питання. 2. Навчаємося розв’язувати задачі. 3. Поміркуй і відповідай

Вивчення нового матеріалу ( Презентація додається,  див. диск)

1. Тиск, здійснюваний твердими тілами

Яка приємна зимова прогулянка на лижах! Однак варто увійти в сніг без них, як ноги будуть глибоко провалюватися під час кожного кроку, іти буде важко, і задоволення буде зіпсовано.

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 S_лиж > S_{подошов}. Тому й результат дії лижника на сніг проявляється меншою мірою. Розподіл сили по площі її прикладання характеризують спеціальною фізичною величиною — дробом . За умови, що сила діє перпендикулярно до поверхні, цей дріб називають тиском.

• Тиском p 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 4·10⁵Па. Тому при зведенні будинку його фундамент роблять більше широким, ніж сам будинок, для зменшення тиску на ґрунт.

Шини вантажних автомобілів роблять набагато ширше, ніж у легкових автомобілів. Широкі гусениці дозволяють зменшити тиск трактора на ґрунт і роблять його більш прохідним на ґрунтовій 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 змен шувати і як у цьому випадку треба чинити?

Коли тиск потрібно зменшувати:	Коли тиск потрібно збільшувати:
1. Щоб ґрунт 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
2. Шини й гусениці машин, призначених для руху по м’якому ґрунту, ширше, ніж у тих самих машин, що працюють на твердому ґрунті	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

1. Наведіть приклади, які показують, що дія сили залежить від площі опори, на яку діє ця сила.
2. Чому людина, що йде на лижах, не провалюється в сніг?
3. 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 масса куба?

Розв’язок. За визначенням, , а площа грані S = a². Тоді

Звідси довжина ребра куба . Маса куба обчислюєтьсяь за формулою m=ρV =ρa³, де a — 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-§23

СКАЧАТЬ