Тиск [заміна уроку: Тиск]

Філіп кріпить плакат на стіну, але в нього закінчилися кнопки. Він бере голку замість кнопки, щоб повісити плакат. Ой! Голка не підходить — Філіп вколов нею палець. Може, йому підійде цей дерев'яний шкант з пласким кінцем? Тупий кінець не пошкоджує палець. Та, хоча Філіп тисне з тією ж силою, що й раніше, шкант не протикає стіну. Чому кнопки легко входять в стіну від невеликого поштовху? Щож — вся справа в тиску! Коли Філіп тисне на голку, він застосовує силу до її кінця. Кінець голки — це крихітна ділянка, де зосереджена вся сила. Тож голка чинить значний тиск на палець, і він болить. Коли Філіп бере шкант — це не боляче, адже сила, яку застосовує Філіп, розподіляється по більшій площі кінця шканта. Той чинить мешний тиск на його палець. Та інший кінець шканта, притиснутий до стіни, також має більшу площу. Сила, яку застосовує Філіп, розподіляється по цій поверхні. Її недостатньо, щоб проткнути стіну. Тож Філіпу дійсно потрібно знайти саме кнопки. Як і шкант, кнопка має тупий кінець. На нього можна тиснути, не поранившись, адже тиск там буде низький. І як у голки, один кінець кнопки загострений — той, що торкається стіни, де зосереджена вся сила. Де кінчик кнопки торкається стіни — тиск високий і кнопка проходить в стіну. Ви помітили? Існує звʼязок між прикладеною силою, площею контакту й остаточним тиском. Докладаючи силу до певної ділянки, ви чините на неї тиск. Наскільки він буде значним, залежить від прикладеної сили і від площі ділянки. Тиск дорівнює силі, поділеній на площу. Якщо вам відомий показник сили і площа контакту, можна легко розрахувати тиск. Спробуємо! Дженні та Акі на пляжі. Дівчата важать однаково: по 60 кілограмів. Сила, з якою кожна з них тисне на пісок, — десь 600 ньютонів. В Акі високі підбори, а в Дженні пласка підошва. Підошва чобіт Дженні займає загальну площу 0,04 квадратних метрів. А загальна площа підошви й підбор Акі становить лише 0,015 квадратних метрів. Чи знаєте ви, хто з дівчат сильніше тисне на пісок? Скористаймося формулою! Тиск від чобіт Дженні дорівнює силі в 600 ньютонів, поділеній на площу — 0,04 квадратних метрів — тобто 15 000 ньютонів на квадратний метр, або ж 15 000 паскалей. Тиск під підборами Акі становить 600 ньютонів, поділених на площу — 0,015 квадратних метрів. Це 40 000 паскалей. Тиск від підборів Акі значно перевищує тиск від чобіт Дженні. Чи може Акі якось зменшити тиск, що вона чинить на пісок? Тиск можна змінити, змінивши силу чи площу контакту. Збільшення сили чи зменшення площі підвищує тиск. А зменшення сили чи збільшення площі його знижує. Акі нічого не може зробити з силою, та вона може збільшити площу контакту. Вона знімає туфлі. Босі ноги мають більшу площу, ніж підбори, тож сила розподіляється, і Акі не тоне в піску!