Как найти площадь в физике сила давления - Исправление недочетов и поиск решений вместе с Examum.ru

{p = dfrac{F}{S}}

Давление — физическая величина, равная отношении силы, приложенной перпендикулярно поверхности на площадь этой поверхности. Единица измерения давления — Паскаль (обозначается Па).

На странице приведены два варианта нахождения давления:

если известно давление и площадь опоры
если известна масса тела и площадь опоры

Содержание:

калькулятор давления твердых тел
формула давления твердых тел через силу и площадь опоры
формула давления твердых тел через массу и площадь опоры
примеры задач

Очевидно, что давление будет тем больше, чем больше сила и чем меньше площадь, на которую эта сила действует. Другими словами, человек, стоящий на одной ноге будет оказывать на землю бОльшее давление, чем когда он стоит на двух ногах (так как сила одна и та же, а площадь в первом случае меньше). Человек на лыжах будет оказывать на землю меньшее давление, чем человек без лыж.

Формула давления твердых тел через силу и площадь опоры

{p = dfrac{F}{S}}

p — давление

F — сила

S — площадь опоры

Если учесть, что на тело действует только сила тяжести, то формулу {p=dfrac{F}{S}} можно преобразовать, заменив силу на вес тела ({F=mcdot g}. Тогда мы получим зависимость давления от массы: {p=dfrac{m cdot g}{S}}.

Формула давления твердых тел через массу и площадь опоры

{p = dfrac{m cdot g}{S}}

p — давление

m — масса тела

g — ускорение свободного падения (9,80665 м/с²)

S — площадь опоры

Примеры задач на нахождение давления твердых тел

Задача 1

Гусеничный трактор ДТ-75М массой 6610 кг имеет опорную площадь обеих гусениц 1,4 м². Определите давление этого трактора на почву.

Решение

Так как в условии указана масса трактора, воспользуемся формулой давления через массу и площадь опоры. Подставим в нее значения массы и площади и произведем вычисления. Значение ускорения свободного падения примем равным 9.8 м/с².

p = dfrac{m cdot g}{S} = dfrac{6610 cdot 9.8}{1.4} = dfrac{6610 cdot 9.8}{1.4} = dfrac{64778}{1.4} = dfrac{64778}{1.4} = 46270 Па = 46.27 кПа

Ответ: 46.27 кПа

Получившийся результат просто проверить с помощью калькулятора .

Задача 2

Найдите давление которое оказывает тело массой 20 кг на пол, если площадь опоры 200 см².

Решение

Задача похожа на ту, которую мы решили выше. И процесс ее решения будет аналогичный. Значение g также будем считать равным 9.8 м/с². Площадь опоры дана в квадратных сантиметрах, ее необходимо преобразовать в квадратные метры: 200 см² = 0.02 м².

p = dfrac{m cdot g}{S} = dfrac{20 cdot 9.8}{0.02} = 1000 cdot 9.8 = 9800 Па = 9.8 кПа

Ответ: 9.8 кПа

Проверим ответ на калькуляторе .

Задача 3

Найдите давление которое оказывает тело массой 350 кг, если его длина 15 см а ширина 25 см.

Решение

Еще одна похожая задача, для решения которой мы будем использовать вторую формулу. Как видим, нам прямо не указана площадь опоры, но даны ее размеры. Из них понятно, что точка опоры имеет прямоугольную форму, а найти площадь прямоугольника не составит труда — достаточно умножить длину на ширину:

S = a cdot b = 15 cdot 25 = 375 см^2

Теперь необходимо перевести квадратные сантиметры в квадратные метры, разделив 375 см² на 10000:

375 см^2 = dfrac{375 см^2}{10000} = 0.0375 м^2

Осталось произвести расчет по формуле:

p = dfrac{m cdot g}{S} = dfrac{350 cdot 9.8}{0.0375} = 91 560 Па = 91.56 кПа

Ответ: 91.56 кПа

Проверка .

Источник

Давление

Известно, что человеку удобнее ходить по глубокому снегу на лыжах, так как при этом он меньше проваливается под снег. А разрезать предметы удобнее остро отточенным ножом. Причина этого – давление. В первом случае мы стремимся уменьшить давление на снег, а во втором случае, мы стараемся максимально увеличить давление.

Формула давления твердого тела

Рассмотрим твердое тело, например, кирпич. Пусть он лежит на горизонтальной поверхности и давит на нее своим весом (рис. 1).

Рис. 1. Твердое тело опирается на поверхность площадью S и давит на нее своим весом mg

На рисунке символом S обозначена нижнее основание тела – это площадь, на которую тело опирается (давит). Сила, с которой тело давит на поверхность – это сила тяжести mg.

Давление, которое твердое тело оказывает на поверхность, можно рассчитать так:

[ large boxed{ P = frac{F_{perp}}{S} }]

Примечание: Эта формула подходит для расчета давления твердых тел. Существует еще одна формула, с помощью которой рассчитывают давление жидкостей.

( P left( text{Па}right) ) – давление;

( F_{perp} left(H right) ) – сила, которая давит (сила давления). Эта сила располагается под прямым углом к поверхности;

( S left( text{м}^{2}right) ) – площадь, на которую давит сила.

Иногда в условии задачи указывают площадь в квадратных сантиметрах, или других единицах, отличающихся от основных единиц, принятых в СИ. Чтобы правильно рассчитать давление, нужно уметь переводить площадь в квадратные метры.

В системе СИ давление измеряется в Паскалях.

[ large 1 text{Па} = frac{1 H}{1 text{м}^{2}} ]

Поэтому, перед решением задач, нужно давление переводить в Паскали, если в условии встретятся другие единицы измерения давления.

В некоторых школьных задачах просят найти не давление, а силу давления. Нужно уметь их различать.

Сила давления, как и любая сила, измеряется в Ньютонах. Именно она давит на поверхность.

А давление — это дробь, в числителе расположена сила, которая давит, а в знаменателе — площадь поверхности, на которую давят. Давление измеряют в Паскалях.

Примечание: Давление – это сила, деленная на площадь. Сила должна располагаться перпендикулярно поверхности (рис. 2а).

Когда сила не перпендикулярна поверхности

Силу раскладываем на проекции, если она направлена к поверхности не под прямым углом (рис. 2б). Выберем часть силы, расположенную перпендикулярно поверхности. Именно эту часть силы и нужно подставлять в формулу для расчета давления.

Рис. 2. Если сила, которая давит на поверхность, направлена не под прямым углом к поверхности, раскладываем силу на проекции и выбираем часть, которая располагается к поверхности перпендикулярно

Оценка статьи:

Загрузка…

Источник

Как найти давление если известна площадь и вес?

Давление вычисляется по формуле p = F/S, где p — давление, F — сила, действующая на поверхность, и S — площадь поверхности.

Как найти площадь Физика 7 класс?

Чтобы определить площадь тела, используют формулы: площадь прямоугольника S можно рассчитать, умножив длину прямоугольника на ширину прямоугольника. S = l 1 ⋅ l 2 . Площадь треугольника S = ah 2 , где a — сторона, h — высота, проведённая к данной стороне.

Чему равна сила давления?

Давление — физическая величина, численно равная силе, действующей на единицу площади поверхности, перпендикулярно к этой поверхности. Силу, которая действует на тело перпендикулярно его поверхности, называют силой давления. Часто в задачах сила давления равна весу тела.

Как найти силу с помощью площади?

p = F / S, где F — модуль силы, S — площадь поверхности. Единица измерения давления в СИ: паскаль (Па). Понятно, что при одной и той же силе воздействия более высокое давление испытает та поверхность, площадь которой меньше.

Что нужно сделать чтобы найти площадь?

Когда известно значение длины и ширины фигуры Для вычисления необходимо умножить их друг на друга. S = a × b, где S — площадь; a, b — длина и ширина.

Как найти объем по площади?

площадь (S) — это произведение длинны и ширины (S= l*b), а объем – произведение длины, ширины и высоты. Подставьте в формулу вычисления объема вместо l*b площадь. Вы получите выражение V=S*h.

Как найти давление Если известна высота и площадь?

Чтобы определить давление достаточно знать только высоту от дна. Нужно перемножить эту высоту на плотность жидкости и на ускорение свободного падения. И получите давление.

Как определить паскали?

Паскаль равен давлению, вызываемому силой, равной одному ньютону, равномерно распределённой по нормальной к ней поверхности площадью один квадратный метр: 1 Па = 1 Н·м−2 (т. е. 1 Па = 1 Н/м2). С основными единицами СИ паскаль связан следующим образом: 1 Па = 1 кг·м−1·с−2 (т.

Как посчитать давление по пульсу?

Определить давление без тонометра можно по пульсу….Измерение по пульсу

Возьмите часы с секундной стрелкой или секундомер.
Сядьте на стул и примите удобную позу.
Расслабьтесь.
Нащупайте пульс на запястье.
В течении 30 секунд измерьте количество ударов.
Полученный результат умножьте на 2.

Какая формула нахождения площади?

S = a × b, где a, b — длина и ширина прямоугольника. S = a × √(d2 — а2), где а — известная сторона, d — диагональ. Диагональ — это отрезок, который соединяет вершины противоположных углов. Она есть во всех фигурах, число вершин которых больше трех.

Как определяется площадь в физике?

Площадь
, от фр. superficie
Размерность	L²
Единицы измерения
СИ	м²

Чему равен 1 Паскаль в килограммах?

1 Па = 1 Н/м2). С основными единицами СИ паскаль связан следующим образом: 1 Па = 1 кг·м−1·с−2 (т. е. 1 кг/(м·с2) ).

Как рассчитать силу давления на площадь?

Чтобы определить давление, надо силу, действующую перпендикулярно поверхности, разделить на площадь поверхности:

давление = сила / площадь.
1 Па = 1 Н / м2 .

5 янв. 2018 г.

Как найти паскали?

Чтобы определить давление, надо силу, действующую перпендикулярно поверхности, разделить на площадь поверхности:

давление = сила / площадь.
1 Па = 1 Н / м2 .

5 янв. 2018 г.

Как можно найти силу?

Сила F, необходимая для того, чтобы придать объекту массой m ускорение a, определяется по следующей формуле: F = m x a. То есть сила равна массе, умноженной на ускорение.

Что такое площадь и периметр?

Периметр является длиной замкнутого контура геометрической фигуры, а площадь – это величина пространства, ограниченного этим замкнутым контуром.

Чему равен площадь?

Для вычисления площади прямоугольника нужно умножить его длину на ширину. Нельзя вычислять периметр или площадь, если длина и ширина выражены в разных единицах длины.

Источник

По определению, давление — это сила, приходящаяся на единицу площади поверхности. Если речь идет о давлении некоторой силы на некоторую поверхность — то берут составляющую силы, направленную перпендикулярно поверхности, если говорят о давлении жидкостей и газов — то по закону Паскаля давление в этих средах передается во все стороны одинаково.

Давление измеряется в Паскалях — [Па], [Па]=[Н/м]. Эта единица измерения является единицей СИ. Также давление (атмосферное) измеряют в мм рт. ст., а большие давления — в атмосферах или барах. Нормальное атмосферное давление — это давление величиной Па, или 760 мм рт.ст.

Галилео Галилей изобрел насос для полива и обнаружил, что столб воды в трубке никогда не поднимается выше 10 м, и не мог объяснить этот факт. Потом Торичелли, ученик Галилео, проводил опыты со ртутью, и ртуть поднималась в запаянной трубке на 760 мм. Торичелли доказал, что воздух имеет вес, и атмосфера, таким образом, давит на поверхность планеты с определенной силой. Это вызвано силой гравитации. Именно давление окружающего воздуха и заставляет ртуть из чашки подниматься вверх по трубке на определенную высоту. Высота этого столба зависит от плотности жидкости: чем она плотнее, тем столбик ниже. Далее Блез Паскаль доказал, что, чем выше поднимаешься над поверхностью земли, тем меньше атмосферное давление.

Отто фон Герике, бургомистр Магдебурга, наглядно доказал существование атмосферного давления, поставив свой опыт с магдебургскими полушариями (под таким названием мы теперь их и знаем). Плотно прижав полушария друг к другу, он откачал воздух изнутри, и даже две восьмерки лошадей не смогли разъединить их.

Задача 1. Выразить давление 1 мм рт. ст. в единицах СИ.

Известно, что нормальное давление может быть выражено в мм рт.ст., и тогда оно равно 760 мм рт.ст., или в Паскалях – единицах СИ, и тогда нормальным считают давление в Па.

Приравняем эти две величины: мм рт.ст Па, откуда мм рт.ст Па.

Сила давления

Задача 2. Определить давление, которое оказывает шило на брусок, если оно действует с силой 100 Н и площадь его острия равна мм

Давление – это сила, приходящаяся на единицу площади: . Сила дана в единицах СИ – ньютонах, а площадь – нет, поэтому выразим площадь в квадратных метрах: в одном метре – 1000 мм, следовательно, в одном квадратном метре — мм, или мм. У нас площадь – всего четыре сотых мм, или из миллиона:

Теперь найдем давление:

Мы определили давление в Па, а давление, равное Па, еще называют одной атмосферой или баром. Тогда ответ этой задачи можно выразить еще в атмосферах (барах): , или 25000 атмосфер.

Задача 3. Цилиндрические сосуды уравновешены на весах. В сосуды наливают одинаковую массу воды. Нарушится ли равновесие весов? Одинаково ли будет давление воды на дно сосудов?

Сосуды с водой на весах

Так как весы были уравновешены, то после добавления на обе их чаши одинаковой массы они из равновесия не выйдут. Поскольку из картинки понятно, что сосуды разного диаметра, то понятно, что одна и та же масса воды, имеющая один и тот же объем, при разных диаметрах образует разной высоты слои в этих сосудах. То есть высота столба жидкости будет больше в узком сосуде, чем в широком. Так как давление воды прямо зависит от высоты столба , то в широком сосуде давление воды на дно меньше, чем в узком.

Задача 4. Рассчитать давление воды на самой большой глубине Тихого океана – 11035 м, на наибольшей глубине Азовского моря – 14 м. Принять плотность воды в Азовском море равной 1020 кг/м. Атмосферное давление считать нормальным.

Давление в открытых сосудах (к ним можно отнести и моря с океанами) равно сумме атмосферного давления и давления столба жидкости. Таким образом, давление на самой большой глубине океана равно (с учетом плотности морской воды 1030 кг/м):

Это давление в Па, а в атмосферах – 1137,6 атм.

То есть каждые 10 метров водяного столба создают давление ровно в 1 атмосферу – вот почему в изобретенном Галилеем насосе вода не поднималась выше 10 метров, как он ни старался.

Давление в Азовском море:

Или 2,42 атмосферы.

Ответ: в океане Па, или 1137,6 атм, в Азовском море Па, или 2,42 атмосферы.

Задача 5. Определить высоту уровня воды в водонапорной башне, если манометр, установленный у ее основания, показывает давление Па. Атмосферное давление считать нормальным.

Существенное отличие этой задачи от предыдущей в том, что башня – не открытый сосуд, то есть манометр будет показывать только давление столба жидкости. Отсюда, зная плотность воды, находим высоту столба:

Ответ: 22,4 метра

Задача 6. Желоб, до краев наполненный водой, имеет высоту см, ширину нижнего основания см и верхнего см. Определить силу давления воды на м длины боковой стенки. Атмосферное давление считать нормальным.

Желоб с водой

Так как желоб открыт, то давление будет складываться из атмосферного давления и давления столба жидкости. Причем на верхний край боковой стенки жидкость не давит совсем (глубина равна 0, или, что то же самое – высота столба), а на нижний край жидкость давит как раз полной высотой столба. Поэтому, для того чтобы рассчитать давление, при расчете возьмем среднее давление – то есть давление на половине глубины желоба.

Сила давления , рассчитаем давление и площадь боковой стенки:

см или 0,08 м, тогда

Желоб: детализация

Наконец, определяем силу:

Ответ: 14400 Н

Задача 7. Шар перекрывает отверстие радиусом в плоской стенке, разделяющей жидкости, давление которых и . С какой силой жидкость прижимает шар к отверстию?

Силу, зная давление, можно найти как произведение давления на площадь: .

Шарик, закрывающий отверстие

На шарик будут давить обе жидкости, но, поскольку их давления разные, то и давить они будут по-разному. Первая будет давить с силой , и сила эта направлена вниз. Вторая будет давить с силой , и эта сила направлена уже вверх. Тогда суммарная сила давления на шарик будет: , направлена вниз.

Ответ: , направлена вниз.

Задача 8. Коническая пробка перекрывает сразу два отверстия в плоском сосуде, заполненном жидкостью с давлением . Радиусы отверстий и . С какой силой жидкость действует на пробку?

Треугольная пробка в двух отверстиях

Аналогично предыдущей задаче, жидкость будет давить на пробку во всех направлениях, но давление на боковую поверхность «справа» будет компенсировать давление на боковую поверхность «слева», в результате чего различие будет только в давлении, которое оказывает жидкость на «верх» и «низ» пробки. На верхнее основание пробки – то есть на площадь пробки в отверстии — — жидкость будет давить вверх, пытаясь эту пробку вытолкнуть, с силой . На нижнее основание пробки – то есть на площадь пробки в отверстии — — жидкость будет давить вниз, пытаясь эту пробку втолкнуть поглубже, с силой . Суммарная сила давления жидкости на пробку – разность этих двух сил, и, так как верхнее основание пробки больше нижнего, то в итоге жидкость больше будет давить вверх, чем вниз: , направлена вверх.

Ответ: , направлена вверх.

Задача 8. Плоскодонная баржа получила пробоину в дне площадью см. С какой силой нужно давить на пластырь, которым закрывают отверстие, чтобы сдержать напор воды на глубине м? Вес пластыря не учитывать.

Пробоина в барже

Так как баржа, как и водонапорная башня – сосуд, закрытый сверху, то атмосферное давление не учитываем. Таким образом, вода будет давить на пробоину с силой, равной произведению давления столба воды на глубине пробоины на площадь пробоины. Давление столба воды на такой глубине равно кПа, а сила, с которой надо будет удерживать пластырь, по третьему закону Ньютона равна силе давления воды: