Teorija

Cieta ķermeņa spiediens
  
Jautājums: kurš rada lielāku spiedienu uz virsmu - zilonis vai meitene augstpapēžu kurpītēs?
zilol.bmp
Ziloņa masa 4000 kg
 
kurpes.bmp
 
Meitenes masa 50 kg
 
 
 
 
 
 
Atbilde uz šo jautājumu var būt pārsteidzoša. Spiediena lielums nav atkarīgs tikai no ķermeņa masas.
 
Spiediens ir fizikāls lielums, kas raksturo, cik liels spēks darbojas uz virsmas laukuma vienību perpendikulāri virsmai.  
SI spiedienu mēra ņūtonos uz kvadrātmetru, jeb paskālos 1Pa=1Nm2                 spiediens=spiedienaspēkslaukumsp=FS
Spēku, kas darbojas uz ķermeni perpendikulāri tā virsmai, sauc par spiediena spēku. Bieži vien uzdevumos spiediena spēks ir vienāds ar ķermeņa svaru.
  
Ar vienādu spiediena spēku iespējams iegūt dažāda lieluma spiedienu, jo tas ir atkarīgs no atbalsta laukuma izmēriem, jo mazāks laukums, jo lielāks spiediens.
 
Noskaties video Давление (krievu val. 8 min)!
 
Spiediena mērvienība ir Pa (paskāls). 1 Pa ir mazs spiediens. Tāpēc lieto
hektopaskālu 1 hPa = 100 Pa; 
kilopaskālu    1 kPa = 1000 Pa;
megapaskālu 1MPa = 1000 000 Pa;
gigapaskālu    1GPa = 1000 000 000 Pa.
Piemērs:
Atrisināsim uzdevumu par ziloni un meiteni.
Lai noteiktu spiedienu, vēl ir jāzina atbalsta laukuma lielumus.
Ziloņa pēda ir aptuveni 200 cm2, tā kā zilonis stāv uz četrām kājām, šo skaitli jāreizina ar 4.
Dāmu kurpes laukums, kas ir saskarē ar atbalstu, ir aptuveni 10 cm2 (meitene stāv uz vienas kājas).
Spēks, kas spiež uz atbalsta laukumu, šajā gadījumā ir abu ķermeņu svars.
 
mz=4000kgSz=800cm2mm=50kgSm=10cm2g10m/s2___________salīdzinātp
=0,08m2=0,001m2
 
 
 
p=FSF=P=mgpz=4000100,08=500000Papm=50100,001=500000Pa
 
Atbilde: Zilonis un meitene uz atbalstu rada vienādu spiedienu.
 
Sadzīvē ir nepieciešams gan samazināt spiedienu, gan palielināt.
Lai vieglāk griezt ar nazi vai šķērēm, tos uzasina, tādējādi samazinot virsmas laukumu un palielinot spiedienu. Adatas ir ļoti spicas, jo vieglāk ir šūt ar asu adatu.
nazis.bmp
Nazim jābūt asam, lai palielinātu spiedienu uz griežamo materiālu.
 
adata.bmp
Adatai jābūt spicai, lai palielinātu spiedienu uz šujamo materiālu.
Ziemā izmanto slēpes, lai palielinot laukumu, samazinātu spiedienu uz sniegu. Kāpurķēdes samazina smagās tehnikas spiedienu uz Zemi.
slēp.bmp
Slēpes samazina spiedienu
kāp.bmp
Kāpurķēdes samazina spiedienu
 
Šajā video parādīts, kā risina uzdevumus par spiedienu Решение задач на расчет давления (krievu val. 8 min)