Вопрос:

Задание 2: Возьмите небольшую иголку. Вставьте её в пробку. Острый конец иголки должен быть на уровне нижнего края пробки, верхний — на уровне верхнего. Затем поставьте пробку с иголкой на 10- или 50-копеечную монетку. (Монетку желательно положить на деревянную доску.) Резко ударьте молотком по пробке. Иголка пробьёт монетку. Объясните это явление.

Ответ:

Это явление объясняется принципом концентрации давления. **Шаг 1: Концентрация силы удара** Когда вы ударяете молотком по пробке, вы прикладываете силу к большой площади поверхности пробки. Однако эта сила не распределяется равномерно. Иголка, находящаяся на пробке, имеет очень маленький острый кончик. Это означает, что вся сила удара, передаваемая через пробку, концентрируется на очень маленькой площади острия иглы. **Шаг 2: Давление** Давление, как мы уже знаем из первого задания, это сила, делённая на площадь: \[ P = \frac{F}{A} \] Так как площадь острия иглы очень маленькая, давление, действующее на монетку в точке контакта с иглой, становится чрезвычайно большим, даже если сила удара не так велика. Это высокое давление превышает прочность материала монеты и приводит к тому, что игла пробивает её. **Развёрнутый ответ для ученика:** Представь себе, что ты пытаешься раздавить виноградинку пальцем и острием гвоздя. Пальцем ты давишь на большую площадь виноградинки, и давление получается небольшим, поэтому виноградинка не лопается. А вот остриём гвоздя ты давишь на очень маленькую точку виноградинки, и всё давление концентрируется на этой точке, поэтому виноградинка легко лопнет. Так же и с иголкой. Хотя сила удара молотком распределяется через пробку, она концентрируется на острие иголки, создавая огромное давление на маленькой площади. Это давление становится настолько большим, что монета просто не может его выдержать и протыкается. Это явление показывает, что давление зависит не только от силы, но и от площади, на которую эта сила действует.
Смотреть решения всех заданий с листа
Подать жалобу Правообладателю

Похожие