Усі уроки фізики
8 клас

Урок 12/25. 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

Вивчення нового матеріалу

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 Sлиж > Sподошов. 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 4·105 Па. 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?

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-1

1. У-1: § 12 (п. 1, 2).

2. Сб-1:

рів1 — № 15.5, 15.6, 15.7, 15.9, 15.12.

рів2 — № 15.16, 15.18, 15.19, 15.24, 15.25.

рів3 — № 15.30, 15.34, 15.37, 15.38, 15.39.

Домашнє завдання-2

1. У-2: § 17.

2. Сб-2:

рів1 — № 15.1, 15.2, 15.3, 15.4, 15.5.

рів2 — № 15.6, 15.6, 15.10, 15.14, 15.16.

рів3 — № 15.22, 15.23, 15.24, 15.26, 15.28.

Джерела:

1. Усі уроки фізики. 8 клас./ Кирик Л. А.— Х.: Вид. група «Основа», 2008.— 352 с.

2. Сайти: gskstroy.ru, fizika.ru