Պինդ մարմինների ճնշումը. խնդիրներ և լուծումներ
1. Ստորև բերված չորս բլոկների զանգվածն ու ծավալը նույնն են։ Ո՞րն է բլոկի կողմից հատակին գործադրվող ճնշումն ավելի փոքրը։
լուծում
P = F / A
Այս բանաձևի հիման վրա եզրակացվում է, որ ճնշումը (P) ուղիղ համեմատական է ուժի (F) և հակադարձ համեմատական է մակերեսի մակերեսին (A):
Որքան մեծ է ուժը, այնքան մեծ է ճնշումը։ Որքան մեծ է մակերեսը, այնքան փոքր է ճնշումը։
Նկարի համաձայն, հատակին շփման ամենամեծ մակերեսը պատկանում է III օբյեկտին, ուստի III օբյեկտի ճնշումը հատակին ամենափոքրն է։
2. Եթե ստորև նշված չորս եռանկյունիների զանգվածը նույնն է, ապա հատակին գործադրվող ամենամեծ ճնշումը ցույց է տրված պատկերով…
լուծում
P = F / A = w / A
P = ճնշում , F = ուժ , w = քաշ , A = մակերեսի մակերես
Այս բանաձևի հիման վրա եզրակացվում է, որ ճնշումը (P) ուղիղ համեմատական է ուժի (F) և հակադարձ համեմատական է մակերեսի մակերեսին (A):
Որքան մեծ է ուժը, այնքան մեծ է ճնշումը։ Որքան մեծ է մակերեսը, այնքան փոքր է ճնշումը։
Ամենափոքր մակերեսն ունի ամենամեծ ճնշումը։
3. Ամենամեծ ճնշումը ցույց է տրված պատկերով…
լուծում
P = F / A = w / A
P = ճնշում , F = ուժ , w = քաշ , A = մակերեսի մակերես
Այս բանաձևի հիման վրա եզրակացվում է, որ ճնշումը (P) ուղիղ համեմատական է ուժի (F) և հակադարձ համեմատական է մակերեսի մակերեսին (A):
Որքան մեծ է ուժը, այնքան մեծ է ճնշումը։ Որքան մեծ է մակերեսը, այնքան փոքր է ճնշումը։
Ամենափոքր մակերեսն ունի ամենամեծ ճնշումը։
4. 2.5 մ 2 մակերեսի վրա ազդում է 500 Նյուտոնի ուժը ։ Որոշեք e ճնշումը ։
Հայտնի է.
Ուժ (F) = 500 Նյուտոն
Մակերես (A) = 2.5 մ 2
Ցանկալի է. Ճնշում (P)
Լուծում.
Ճնշում (P):
P = F / A
P = 500 / 2.5
P = 200 Ն/ մ²
P = 200 Պասկալ
5. Տուփի զանգվածը = 75 կգ է, իսկ ձգողության ուժի արագացումը (g) = 10 մ/վ² : Որոշեք հատակի վրա ճնշումը:
Հայտնի է.
Զանգվածը (մ) = 75 կգ
Ձգողականության արագացում (g) = 10 մ/ վ²
Քաշը (w) = մգ = (75 կգ)(10 մ/վ² ) = 750 կգ մ/վ² = 750 Նյուտոն
Մակերես (A) = 6 մետր x 5 մետր = 30 մ²
Ցանկալի է՝ ճնշում հատակին
Լուծում.
P = F/A = w/A = 750/30 = 25 Ն/ մ²
6. Տուփի զանգվածը 24 կգ է: Ձգողականության արագացումը 10 մ/վ² է : Որոշեք հատակի վրա ճնշումը:
Հայտնի է.
Զանգվածը (մ) = 24 կգ
Ձգողականության արագացում (g) = 10 մ/ վ²
Քաշը (w) = մգ = (24 կգ)(10 մ/վ² ) = 240 կգ մ/վ² = 240 Նյուտոն
Մակերես (A) = 1 մ x 0.4 մ = 0.4 մ 2
Ցանկալի է՝ ճնշում հատակին
Լուծում.
P = F / A = w / A
P = ճնշում , F = ուժ , w = քաշ , A = մակերեսի մակերես
Ճնշում հատակին.
P = 240 Ն / 0.4 մ 2 = 600 Ն/մ 2
- Ի՞նչ է ճնշումը պինդ մարմինների համատեքստում։
- ՊատասխանՃնշումը սահմանվում է որպես ուժ, որը գործադրվում է մակերեսի միավորի վրա։ Երբ այն կիրառվում է պինդ մարմինների վրա, այն վերաբերում է այն ուժին, որը պինդ մարմինը գործադրում է մեկ այլ մակերեսի վրա՝ բաժանած շփման մակերեսի վրա։
- Ինչպե՞ս է շփման մակերեսը ազդում պինդ մարմնի կողմից գործադրվող ճնշման վրա։
- ՊատասխանՊինդ մարմնի կողմից գործադրվող ճնշումը հակադարձ համեմատական է շփման մակերեսին։ Եթե ուժը մնում է անփոփոխ, շփման մակերեսի մեծացումը կնվազեցնի ճնշումը, իսկ փոքրացումը՝ կբարձրացնի ճնշումը։
- Ինչո՞ւ են սուր առարկաները, ինչպիսիք են ասեղներն ու մեխերը, հեշտությամբ թափանցում մակերեսների մեջ։
- ՊատասխանՍուր առարկաները շատ փոքր շփման մակերես ունեն։ Երբ ուժ է կիրառվում, դա հանգեցնում է ծայրին բարձր ճնշման, ինչը հեշտացնում է այլ նյութերի ներթափանցումը։
- Ինչպե՞ս են ձնագնացները կանխում մարդու խորը մխրճվելը ձյան մեջ։
- ՊատասխանՁյունակոշիկները մարդու քաշը բաշխում են ավելի մեծ մակերեսի վրա՝ նվազեցնելով ձյան վրա ճնշումը։ Սա կանխում կամ նվազագույնի է հասցնում խորտակվելը։
- Ինչո՞ւ են ծանր բեռնատարները ավելի մեծ և լայն անվադողեր ունենում, քան փոքր մեքենաները։
- ՊատասխանԱվելի մեծ և լայն անվադողերը բեռնատարի ավելի ծանր քաշը բաշխում են ավելի մեծ մակերեսի վրա՝ նվազեցնելով ճանապարհի վրա գործադրվող ճնշումը։ Սա օգնում է կանխել ճանապարհի վնասը և ապահովել ավելի լավ կպչունություն։
- Ինչպե՞ս է ճնշումը կապված պինդ մարմնի սյան խորության հետ։
- ՊատասխանՀեղուկներից տարբերվող, պինդ մարմինների ճնշումը միայն ձգողականության ուժի պատճառով անընդհատ չի աճում խորության հետ՝ կանխատեսելի ձևով։ Պինդ մարմնի խորության վրա ճնշումը կախված է ինչպես այդ կետից վերև գտնվող դրա քաշից, այնպես էլ պինդ մարմնի կառուցվածքային և նյութական հատկություններից։
- Ինչո՞ւ ծանր գիրքը կարող է չվնասել սեղանը, մինչդեռ շատ ավելի թեթև քաշ ունեցող սուր առարկան կարող է։
- ՊատասխանԱռարկայի կողմից գործադրվող ճնշումը կախված է ինչպես դրա քաշից, այնպես էլ այն մակերեսից, որի վրա այդ քաշը բաշխված է։ Ծանր գիրքը բաշխում է իր քաշը մեծ մակերեսի վրա, ինչը հանգեցնում է ցածր ճնշման։ Սուր առարկան, նույնիսկ թեթև լինելով, կենտրոնացնում է իր ուժը շատ փոքր մակերեսի վրա, ինչը հանգեցնում է բարձր ճնշման, որը կարող է վնասել սեղանը։
- Ինչպե՞ս է ճնշման բաշխումը պինդ մարմիններում ազդում շենքերի հիմքերի վրա։
- ՊատասխանՇենքերի հիմքերը բաշխում են կառույցի ծանրությունը մեծ տարածքի վրա՝ նվազեցնելով ներքևի գետնի վրա ճնշումը: Ճնշման ճիշտ բաշխումը ապահովում է, որ շենքը չխորտակվի կամ չթեքվի անհավասար նստեցման պատճառով:
- Ինչո՞ւ են բարձրակրունկները հաճախ փոսիկներ թողնում փափուկ մակերեսների վրա։
- ՊատասխանԲարձրակրունկները կրողի քաշը կենտրոնացնում են շատ փոքր տարածքի վրա, ինչը հանգեցնում է բարձր ճնշման շփման կետում: Փափուկ մակերեսների վրա այս բարձր ճնշումը կարող է փոսիկներ կամ հետքեր առաջացնել:
- Եթե ձեռքդ սեղմես պատին, ինչո՞ւ այն չի խորանում պատի մեջ, ինչպես կարող էր լինել փափուկ նյութի հետ։
- ՊատասխանՊատի կառուցվածքային և նյութական հատկությունները դիմադրում են դեֆորմացիային, նույնիսկ երբ ուժ է կիրառվում (ձեր ձեռքը): Մինչդեռ ձեր ձեռքը ճնշում է գործադրում պատի վրա, պատի նյութը բավականաչափ ամուր և կոշտ է՝ ճնշմանը դիմադրելու համար, կանխելով ձեր ձեռքի խորտակումը:
