Лабораторна робота № 8. Вимірювання тиску твердого тіла на опору

• Назад до змісту

Тема: Вимірювання тиску твердого тіла на опору

Мета: Визначити тиск твердого тіла на горизонтальну поверхню та виявити залежність тиску від ваги тіла та площі поверхні, на яку спирається тіло.

Обладнання: Дерев’яний брусок, динамометр, учнівська лінійка, два тягарці (кожний вагою приблизно 0,5 Н).

Підготовка до експерименту

1. За якою формулою визначають тиск? Яка одиниця тиску в СІ?

Тиск визначається за формулою:

$p = \dfrac{F}{S}$,

де $F$- сила тиску,

$S$- площа поверхні.

Одиниця тиску в СІ - Паскаль (Па).

2. Як визначити площу прямокутника?

Площа прямокутника:

3. Якими способами можна змінити тиск?

Тиск можна змінити, змінюючи силу тиску (вагу тіла) або площу поверхні, на яку діє сила.

Дослідження залежності тиску від площі опори

Результати вимірювань відразу заносьте до табл. 1.

1. Виміряйте вагу бруска. (Нехай буде $P = 1.5 \, \text{Н}$)
2. Виміряйте розміри (довжину $l$, ширину $d$, висоту $T h$) бруска. (Нехай $l = 10 \, \text{см}$, $d = 5 \, \text{см}$, $h = 2 \, \text{см}$)

Таблиця 1

Опрацювання результатів дослідження

Результати обчислень відразу заносьте до табл. 1.

Сила, з якою брусок тисне на поверхню стола, дорівнює його вазі:

$F = P$.

Площа кожної грані обчислена як добуток відповідних розмірів.

Тиск обчислено за формулою:

$p = \dfrac{F}{S}$.

Дослідження залежності тиску від ваги тіла

Результати вимірювань відразу заносьте до табл. 2.

1. Запишіть у табл. 2 вагу бруска та площу його найбільшої грані (з попереднього досліду).
2. Виміряйте вагу бруска разом із одним тягарцем. (Нехай буде $P = 2.0 \, Н$)
3. Виміряйте вагу бруска разом із двома тягарцями. (Нехай буде $P = 2.5 \, Н$)

Таблиця 2

Аналіз експерименту та його результатів

Проаналізувавши експеримент та його результати, зробіть висновок:

1. Ми виміряли вагу бруска, його лінійні розміри (довжину, ширину, висоту) та вагу бруска з тягарцями.
2. Ми визначили площу різних граней бруска та тиск, який він створює на поверхню.
3. Ми отримали різні значення тиску для різних площ граней і різної ваги бруска.
4. Ми виявили, що тиск прямо пропорційний силі тиску (вазі) і обернено пропорційний площі поверхні.

Висновок:

В ході експерименту було підтверджено, що тиск, який чинить тверде тіло на опору, залежить від площі контакту та сили тиску (ваги тіла). Зі збільшенням ваги тиск збільшується, а зі збільшенням площі опори - зменшується.