Tekanan pepejal – masalah dan penyelesaian

Tekanan pepejal – masalah dan penyelesaian

1. Jisim dan isipadu empat bongkah di bawah adalah sama. Yang manakah merupakan tekanan terkecil yang dikenakan oleh bongkah ke atas lantai?

Penyelesaian

P = F / A

Berdasarkan formula ini, disimpulkan bahawa tekanan (P) adalah berkadar terus dengan daya (F) dan berkadar songsang dengan luas permukaan (A).

Lebih besar daya, lebih besar tekanan. Lebih besar luas permukaan, lebih kecil tekanan.

Berdasarkan gambar, luas permukaan terbesar yang bersentuhan dengan lantai ialah objek III, jadi tekanan objek III di atas lantai adalah yang terkecil.

2. Jika jisim empat segi tiga di bawah adalah sama, tekanan terbesar di atas lantai ditunjukkan oleh imej …

Penyelesaian

P = F / A = w / A

P = tekanan , F = daya , w = berat , A = luas permukaan

Berdasarkan formula ini, disimpulkan bahawa tekanan (P) adalah berkadar terus dengan daya (F) dan berkadar songsang dengan luas permukaan (A).

Lebih besar daya, lebih besar tekanan. Lebih besar luas permukaan, lebih kecil tekanan.

Luas permukaan terkecil mempunyai tekanan yang paling besar.

3. Tekanan terbesar ditunjukkan oleh imej …

Penyelesaian

P = F / A = w / A

P = tekanan , F = daya , w = berat , A = luas permukaan

Berdasarkan formula ini, disimpulkan bahawa tekanan (P) adalah berkadar terus dengan daya (F) dan berkadar songsang dengan luas permukaan (A).

Lebih besar daya, lebih besar tekanan. Lebih besar luas permukaan, lebih kecil tekanan.

Luas permukaan terkecil mempunyai tekanan yang paling besar.

4. Daya 500 Newton bertindak pada permukaan seluas 2.5 m2 ^. Tentukan tekanan e.

Diketahui:

Daya (F) = 500 Newton

Luas permukaan (A) = 2.5 ^m2

Dikehendaki: Tekanan (P)

Penyelesaian:

Tekanan (P):

P = F / A

P = 500 / 2.5

P = 200 N/ ^m²

P = 200 Pascal

5. Jisim sebuah kotak = 75 kg dan pecutan graviti (g) = 10 m/s² ^. Tentukan tekanan di atas lantai.

Diketahui:

Jisim (m) = 75 kg

Pecutan akibat graviti (g) = 10 m/ ^s²

Berat (w) = mg = (75 kg)(10 m/s² ⁾ = 750 kg m/s² ⁼ 750 Newton

Luas permukaan (A) = 6 meter x 5 meter = 30 ^m²

Dikehendaki: Tekanan di atas lantai

Penyelesaian:

P = F/A = w/A = 750/30 = 25 N/ ^m2

6. Jisim sebuah kotak ialah 24 kg. Pecutan akibat graviti ialah 10 m/s² ^. Tentukan tekanan di atas lantai.

Diketahui:

Jisim (m) = 24 kg

Pecutan akibat graviti (g) = 10 m/ ^s²

Berat (w) = mg = (24 kg)(10 m/s² ⁾ = 240 kg m/s² ⁼ 240 Newton

Luas permukaan (A) = 1 m x 0.4 m = 0.4 ^m²

Dikehendaki: Tekanan di atas lantai

Penyelesaian:

P = F / A = w / A

P = tekanan , F = daya , w = berat , A = luas permukaan

Tekanan di atas lantai:

P = 240 N / 0.4 m² ⁼ 600 N/ ^m²

1. Apakah tekanan dalam konteks pepejal?
   • jawapanTekanan ditakrifkan sebagai daya yang dikenakan per unit luas. Apabila dikenakan pada pepejal, ia merujuk kepada daya yang dikenakan oleh objek pepejal pada permukaan lain dibahagikan dengan luas sentuhan.
2. Bagaimanakah luas sentuhan mempengaruhi tekanan yang dikenakan oleh objek pepejal?
   • jawapanTekanan yang dikenakan oleh objek pepejal adalah berkadar songsang dengan luas sentuhan. Jika daya kekal malar, peningkatan luas sentuhan akan mengurangkan tekanan, dan pengurangan luas sentuhan akan meningkatkan tekanan.
3. Mengapakah objek tajam seperti jarum dan paku mudah menembusi permukaan?
   • jawapanObjek tajam mempunyai luas sentuhan yang sangat kecil. Apabila daya dikenakan, ini menghasilkan tekanan tinggi di hujungnya, menjadikannya lebih mudah untuk menembusi bahan lain.
4. Bagaimanakah kasut salji menghalang seseorang daripada tenggelam jauh ke dalam salji?
   • jawapanKasut salji mengagihkan berat seseorang ke atas kawasan permukaan yang lebih besar, sekali gus mengurangkan tekanan ke atas salji. Ini menghalang atau meminimumkan tenggelam.
5. Mengapakah trak berat mempunyai tayar yang lebih besar dan lebih lebar berbanding kereta kecil?
   • jawapanTayar yang lebih besar dan lebar mengagihkan berat trak yang lebih berat ke atas kawasan permukaan yang lebih besar, sekali gus mengurangkan tekanan yang dikenakan di jalan raya. Ini membantu mencegah kerosakan jalan raya dan memberikan cengkaman yang lebih baik.
6. Bagaimanakah tekanan berkaitan dengan kedalaman dalam turus pepejal?
   • jawapanTidak seperti bendalir, tekanan dalam pepejal tidak meningkat secara berterusan mengikut kedalaman dengan cara yang boleh diramal hanya disebabkan oleh graviti. Tekanan pada kedalaman dalam pepejal bergantung pada beratnya di atas titik tersebut dan sifat struktur dan bahan pepejal tersebut.
7. Mengapakah buku yang berat tidak boleh merosakkan meja tetapi objek runcing yang jauh lebih ringan boleh merosakkannya?
   • jawapanTekanan yang dikenakan oleh sesuatu objek adalah fungsi beratnya dan kawasan di mana berat tersebut diagihkan. Sebuah buku yang berat mengagihkan beratnya ke kawasan yang luas, menghasilkan tekanan yang rendah. Objek yang runcing, walaupun ringan, menumpukan dayanya ke kawasan yang sangat kecil, menghasilkan tekanan yang tinggi, yang boleh merosakkan meja.
8. Bagaimanakah taburan tekanan dalam pepejal mempengaruhi asas bangunan?
   • jawapanAsas bangunan mengagihkan berat struktur ke atas kawasan yang luas, sekali gus mengurangkan tekanan ke atas tanah di bawahnya. Pengagihan tekanan yang betul memastikan bangunan tidak tenggelam atau condong disebabkan oleh mendapan yang tidak sekata.
9. Mengapakah kasut tumit tinggi sering meninggalkan lekukan pada permukaan yang lembut?
   • jawapanKasut tumit tinggi menumpukan berat pemakai pada kawasan yang sangat kecil, yang mengakibatkan tekanan tinggi pada titik sentuhan. Pada permukaan lembut, tekanan tinggi ini boleh menyebabkan lekukan atau tanda.
10. Jika anda menekan tangan anda pada dinding, mengapakah ia tidak tenggelam ke dalam dinding seperti yang mungkin berlaku dengan bahan lembut?

• jawapanSifat struktur dan bahan dinding menahan ubah bentuk, walaupun daya (tangan anda) dikenakan. Walaupun terdapat tekanan yang dikenakan oleh tangan anda pada dinding, bahan dinding tersebut cukup teguh dan tegar untuk menahan tekanan, menghalang tangan anda daripada tenggelam.