Қатты денелердің қысымы

5. ҚЫСЫМ.      

 5.1 Қатты денелердің қысымы.

Неліктен теріні инемен басқан кезде, ине ұшы теріні тесіп өтеді де, ал дәл сондай күшпен теріні қаламмен басса, ол тек із қалдырады Күштер бірдей болғанымен, өлшемі бойынша ине жіңішкелеу. Осының салдарынан, қаламдағы күш үлкен бетке басылып, үлкен аумаққа таралған кезде, инедегі күш кішкене бір нүктеге шоғырланады. Бұл лазер мен фонарь сияқты, екі құрал да жарық шығарады, тек фонарь үлкен аумаққа жарық түсіреді, соның салдарынан жарық шашыраңқы болады. Ал лазер бір нүктеге жарық түсіреді, соның салдарынан жарық сызығы қанық болады. Ауданға күштің таралуын ҚЫСЫМ деп атаймыз. Қысым – бұл бір шаршы метр (1 м2) ауданға әрекет ететін күшті сипаттайтын шама. Қысым «» әріпімен белгіленеді, ал ХБЖ өлшем бірлігі Паскаль [Па]. Қысым скаляр шама болып табылады. Қатты денелердің қысымын келесі формула бойынша анықтай аламыз:[pic 1]

                      мұнда: F – қысым күші [Н];[pic 2]

                                        S – жанасу бетінің ауда?ны [м2].

1 Па = 1 Н/м2

Формуладан байқағанымыздай: қысым күшке тура пропорционал (егер күш өсетін болса, онда қысым да өседі), ал ауданға кері пропорционал (егер аудан өсетін болса, онда қысым азаяды). Түсіну үшін келесі мысалды талқылап көрейік: массалары бірдей 2 бала (сәйкесінше ауырлық күштері де бірдей) қар үстінде, біріншісі шаңғымен, ал екіншісі аяқ киіммен кетіп барады. Аяқ киімдегі бала қарға батып, әрең жүреді, себебі аяқ киім табанының ауданы кішігірім болғандықтан, ол қар үстіне көптеу қысым түсіреді. Содан соң қар бұған төтеп бере алмай, қар үстімен жүру қиындайды. Шаңғыдағы бала қар үстімен еркін жүріп барады. Шаңғылардың қармен жанасу бетінің ауданы үлкен болғандықтан, қарға түсірілген қысым шамасы аз болады.

(РИСУНОК МОЖНО ПЕРЕРИСОВАТЬ, НО НА ПРЯМ ТАКОЙ ЖЕ, ПРИМЕРДА ИМЕННО ОСЫ ЖАЗЫЛГАН)

[pic 3]

Біздің 1-ші мысалымыз да осымен байланысты. Кішкентай жанасу бетінің ауданы әсерінен, ине теріні тесіп өтеді.

Қысымды арттырумен қатар, оны азайтуға да болады:

ЗАДАЧИ НА ОТДЕЛЬНУЮ СТРАНИЦУ

А тобы

(gжер ≈ 10 Н/кг)

1. Келесі мәндерді Паскальға айналдырыңдар:

0,5 Н/см2, 2000 кН/м2, 350 мН/дм2.

1. Салмағы 800 Н адам 400 см2  ауданға қандай қысым түсіреді?
2. Автокөлік Қарағандыдан Алматыға қарай жүріп барады. Автокөлікке әсер ететін ауырлық күші 12 кН, ал жанасу бетінің ауданы 500 см2. Асфальтқа түсірілетін қысымды анықтаңдар.
3. Шөптің үстінде массасы 45 кг, ал жанасу бетінің ауданы 200 см2 тас жатыр. Тас шөпке қандай қысым түсіреді?
4. Массасы 2 т су тасымалдаушы машинаға 2500 литр су құйылды. Егер жанасатын бет ауданы 500 см2 болса су тотырылған машина қандай қысым түсіреді?
5. Вакцинация кезінде дәрігер ұшының ауданы 0,000005 см2 болатын инені алып, 2,5 Н күшпен теріге басты. Ине қандай қысым түсіреді?
6. Мұз 90 кПа қысымға төтеп бере алады. Жанасу бетінің ауданы 900 см2 болса, мұз төтеп бере алатын ең үлкен салмақ қандай?
7. Бұзақылар көліктің дөңгелегін пышақпен тесіп кетпекші болды. Резеңкенің жарылып кетуі үшін 100 кПа қысым түсірілу керек. Егер дөңгелек 200 Н күшпен тесілген болса, пышақ ұшының ауданын анықтаңдар.
8. Егер Халктың табандарының ауданы 1000 см2, ал жерге түсірген қысымы 600 кПа болса, Халктың массасын анықтаңдар.  
9. Массасы 45 кг алтын құйманың үстел үстіне түсіретін қысымы 50 кПа болса, онда оның үстелмен жанасатын бетінің ауданы қаншаға тең?.

Б тобы

(gжер ≈ 10 Н/кг)

1. Мағжан өзінің акулаларына арнап аквариум сатып алды. Аквариум ұзындығы 2 м, ені 3 м, биіктігі 4 м. Аквариум суға толтырылған болса, аквариум түбіне қандай қысым түсіріледі?
2. Үлкен мыс пластинаның көлемі 9 м3, ал бетінің ауданы 0,75 м2. Бұл пластина қандай қысым түсіреді?
3. Массасы 60 кг болатын адамның бір табанының ауданы 200 см2 болса, ол жерге қандай қысым түсіреді?
4. Олимпиада ойындарында массасы 80 кг болатын шаңғы тебуші мұз бетімен сырғанайды. Егер бір шаңғының ұзындығы 180 см, ал ені 10 см болса, шаңғы тебушінің түсіретін қысымын анықтаңдар.
5. Зауытта 8 аяқты баспа білдегі (станок) 400 кПа қысым түсіреді. Егер білдектің бір аяғының жанасу бетінің ауданы 50 см2 болса, осы білдектің массасын анықтаңдар.
6. Массасы 2 т көліктің түсіретін қысымы 250 кПа. Көліктің бір дөңгелегінің жанасу бетінің ауданын анықтаңдар.
7. Ежелгі Грекияда құдайларға арнап ғибадатханалар салынған. Зевске арнап салынған ғибадатханадағы бір мәрмәр бағананың биіктігі 8 м, тірекпен жанасу бетінің ауданы 2 м2 болды. Бағананың түсіретін қысымын анықтаңдар.
8. Егер конький жүзінің ұзындығы 30 см, ені 2 мм болса, хоккейші мұзға қандай қысым түсіреді? Хоккейшінің масасы 90 кг.
9. Массасы 90 кг шаңғы тебуші шаңғыда тұрып, 3 кПа қысым түсіреді. Егер шаңғының ені 10 см болса, ұзындығын анықтаңдар.
10. Үстелмен жанасу бетінің ауданы 25 см2, болатын шыны тіктөртбұрыш үстелге 10 кПа қысым түсіреді. Осы тіктөртбұрыштың биіктігін анықтаңдар.

С тобы

(gжер ≈ 10 Н/кг)