📜  什么是压力?

📅  最后修改于: 2022-05-13 01:57:37.121000             🧑  作者: Mango

什么是压力?

让我们尝试将钉子的头部推入木板,然后尝试用尖头推钉子。发生了什么?尖端的钉子很容易进入木板。现在用一把钝刀和一把锋利的刀切蔬菜。发生了什么?一把锋利的刀,可以轻松切蔬菜。在此示例中,观察到施加力的区域(例如,指甲的尖端和锋利的刀)在使这些任务更容易方面发挥作用。由于气压的变化,屋顶可能会在暴风雨或旋风期间被强风吹走。力、面积和压力之间有联系吗?让我们讨论一下。

压力

切苹果时,我们应该使用刀的锋利刃而不是刀的软刃,因为锋利的刀刃具有较小的表面积,并且需要较小的力量和高压来切割苹果。当我们将钉子钉入木板时,我们将钉子的尖端保持在前面。指甲的尖端具有相对较小的表面积,使我们能够以相同的努力施加更大的压力。

压力的 SI 单位是帕斯卡 (Pa)

压力表达式可表示为:

压力 = 力 / 面积

要么

P = F / A

从上面的表达式可以看出,压力与面积成间接比例,因此当面积增加时压力减小,而当面积减小时压力增加。在上面的公式中,面积在分母中。结果,对于相同的力,面积越小,表面上的压力越大。

将钉子推入木板

一把锋利而钝的刀,用来切蔬菜。

指甲的尖端的表面积比它的头部要小得多。结果,相同的力提供了足够的压力将钉子的尖端钉入木板。刀的锋利边缘具有较小的表面积和高压施加的力来切割蔬菜。

液体和气体施加的压力

液体在它们所在的容器壁上产生压力。液体施加在容器底部的压力与容器中液体的高度成正比。液体在相同深度的容器壁上的不同点上施加相同的压力。同样,气体也会对容器壁施加压力。具有较高动能的气体分子以很大的力与壁碰撞,结果这些分子对容器壁施加压力。

水在容器底部施加的压力取决于其柱的高度。

让我们将下图视为:

  • 取一个半透明的玻璃管或塑料管。管子/管子有足够的长度和直径。取一张优质橡胶薄片,例如橡胶气球。在管子的一端,将橡胶板拉紧。保持管子的垂直姿势,将其握在中间,然后将一些水倒入管子中。当水储存在管道中时,橡胶板中的凸起出现,并且随着更多的水倒入管道中,凸起的大小会增加,即水在容器底部施加的压力取决于水的高度。

液体在相同深度施加相同的压力

  • 取一个圆柱形容器或一个空塑料瓶。在瓶子周围向底部钻四个孔。保持所有孔距地面的高度相同。用水将瓶子装满一半。从孔中流出的水在与瓶子相同的距离处落下,即液体在相同的深度施加相同的压力。

气压

假设有一个单位面积,上面立着一个充满空气的很长的圆柱体,圆柱体内空气的重量等于大气压。一根直径为10厘米、直径为10厘米的柱子中空气的重量可高达1000公斤。因为我们体内的压力等于大气压力,并抵消了来自外部的压力,所以我们不会在这个重量下被压垮。

取一个优质的橡胶吸盘,它的结构就像一个小橡胶杯。在光滑的水平面上,轻轻按压。当吸盘被按压时,大部分困在吸盘和吸盘表面之间的空气都会逸出。由于大气的压力,吸盘会粘在表面上。施加的力必须足够大以克服大气压力,以便将吸盘从表面提起。如果吸盘和表面之间根本没有空气,任何人都不可能将吸盘拉离表面。

示例问题

问题1:定义压力并写出它的表达式?

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问题2:为什么用锋利的刀轻松切蔬菜?

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问题3:力和压力之间的关系是什么?

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问题 4:在 4 m2 的区域上施加 100 N 的力。计算施加在该区域上的压力。

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问题5:降落伞向下运动的原因是什么?如果没有降落伞,他会以同样的速度降落吗?

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