deformace, tlaková síla, tlak,výpočet tlaku, tření a třecí síla
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
Když stlačíme kuličku s plastelíny změní svůj tvar - podobu, říkáme, že se deformuje. Stejně tak se zdeformuje sníh, když na něj šlápneme, hliníkový drát, když jej ohneme. |
deformaci způsobuje tlaková síla
| 3. Na čem závisí deformační účinek síly? |
 |
||
 |
Zamysli se nad tím, proč lyžař s botami se ve sněhu boří více, než když si připevní lyže. Lyžař působí stejně velkou tlakovou silou, ale pokaždé na jinak velkou plochu. | ||
Stejně velká tlaková síla může vyvolat různé deformační účinky podle toho, jak velký je obsah plochy, na kterou působí.
4. Co je to Tlak?
|
Abychom vyjádřili, jak se tlaková síla rozkládá, dělíme
ji obsahem plochy, na kterou působí. Pro tento poměr zavádíme novou
fyzikální veličinu - TLAK. Když je tlak malý, působí malá tlaková síla a deformace je menší. Když se tlak zvětšuje, zvětšuje se i tlaková síla, a je větší i deformace. |
Tlak p je roven podílu velikosti tlakové síly F a obsahu plochy S, na kterou síla působí kolmo.
| označení tlaku: | p | ||||
| jednotka tlaku: | Pa (pascal) |
1 Pa = 1N/m2 |
|||
|
1 Pa je tlak, který vyvolá síla 1 N rovnoměrně působící na rovinnou plochu o obsahu 1 m2 |
|||||
| výpočet tlaku: | p = | F |
F ... tlaková síla |
||
| S |
S ... obsah plochy |
||||
Tlak 1 Pa je velmi malý. Přibližně jej vyvolá jeden list papíru položený na stůl.
Proto se při měření tlaku používají spíše jednotky větší:
| hektopascal | hPa | 1 hPa | = | 100 Pa | ||
| kilopascal | kPa | 1 kPa | = | 1 000 Pa | ||
| megapascal | Mpa | 1 MPa | = | 1 000 000 Pa |
5. Jak můžeme měnit velikost tlaku?
|
zmenšení tlaku |
zvětšení tlaku |
| zvětšení obsahu stykové plochy | zmenšení obsahu stykové plochy |
| zmenšení tlakové síly | zvětšení tlakové síly |
6. Jak můžeme určit tlakovou sílu?
|
Pokud známe velikost tlaku s stykové plochy, určíme tlakovou sílu ze vztahu: |
|
|
F = p . S |
|
7. Jak řešit příklady?
Jakým tlakem působí buldozer o hmotnosti 2,5 t, který stojí na pásech o celkovém obsahu 2,5 m2?
| m = 2,5 t = 2 500 kg | ||
|
S = 2,5 m2
|
||
| p = ?(Pa) | ||
| p = F : S | F = m . g | |
| p = 25 000 : 2,5 | F = 2 500 . 10 | |
| p = 10 000 Pa | F = 25 000 N | |
| p = 10 kPa |
Buldozer působí tlakem 10 kPa.
8. Co je tření?
Proč se zastavíme na kole, když přestaneme šlapat? Proč se přestane kutálet míč? Proč se lyžař na rovině zastaví? Proč se zastaví puk na ledě? Co nutí tato všechna tělesa, pohybující se po povrchu, zastavit se? Proč je těžké posunout skříň? Odpověď na všechny otázky je jediná - vzniká TŘENÍ.
Ke tření dochází při pohybu jednoho tělesa po povrchu druhého. Projevuje se vznikem třecích sil působících proti vzájemnému pohybu objektů.
8. Na čem závisí třecí síla?
Jsou případy, kdy tření je velmi malé: saně velmi lehce kloužou po sněhu a brusle po ledě ještě snadněji. Na čem závisí třecí síly?
|
 |
|
 |
|
|
|
||
Je třecí síla užitečná? Bez třecí síly bychom nezabrzdili automobil nemohli bychom udělat ani krok, nábytek by klouzal po podlaze, každý uzel by se rozvázal. V těchto případech se mnohdy snažíme třecí sílu zvyšovat, např. náledí na chodnících sypeme pískem, na gumových pláštích kol jsou vylisovány zářezy, atd.
Tření je mnohdy ale i náš nepřítel. Při vzájemném pohybu součástí strojů se součásti působením třecí síly zahřívají, stykové plochy se odírají a stroj se rychle opotřebovává. Třecí síla se v těchto případech zmenšuje broušením, leštěním a mazáním.
B. Důležité pojmy:
deformace, deformační účinek síly, tlaková síla, tlak, výpočet tlaku, jednotka tlaku a její násobky, změna velikosti tlaku, tření a třecí síla
C. Literatura:
-
Fyzika pro 7. ročník základní školy, Prometheus, Praha 2001
- Fyzika pro 7. ročník základní školy, SPN, Praha 1983
-
M. Rojko a kol., Fyzika kolem nás I, Scientia, Praha 1996
D. Zkušební test: