Тиск на тверде тіло
Статті з природничих наук та математики
Коли одне тіло тисне на поверхню іншого, воно надає йому силу, т. е.силу тиску. У свою чергу, тіло, на яке тисне інше тіло, зазнає дії цієї сили, тобто тиск .
Коли людина стоїть на тій чи іншій поверхні, то поверхня зазнає тиску від ваги людини (як відомо, вага — це сила). Коли людина вбиває цвях у дерев'яні двері, то двері через цвях зазнає тиску від сили ударів людини.
З даних прикладів можна зробити висновок, що сила тиску спрямована перпендикулярно поверхні, до якої прикладається. У сили є напрямок.
Тиск характеризується лише числовим значенням. У нього немає напряму, тобто тиск – це скалярна величина. Тиск відноситься до поверхні, на яку діє сила (сила тиску).
Зрозуміло, що чим більша сила тиску, тим більшим буде й тиск. Однак тиск залежить не тільки від сили, він також залежить від площі поверхні, до якої прикладається ця сила. Чим площа більша, тим тиск за тієї ж сили менший. Можна уявити, що та сама сила хіба що «розмазується» більшу кількість точок поверхні, і, отже, кожній точці дістається менше сили, тому тиск у кожній точці менше.
Таким чином, тиск залежить від сили тиску прямопропорційно, а від площі впливу обернено пропорційно. Якщо позначити тиск буквою p , силу як F , а площа буквою S , то дані відносини можна виразити формулою:
Тиск - це фізична величина, що дорівнює відношенню сили тиску, що діє на певну площу, до цієї площі.
Якщо ми хочемо збільшити тиск, то треба збільшувати силутиску та (або) зменшувати площу дії сили. Якщо ж потрібно зменшити тиск, то треба зменшувати силу та (або) збільшувати площу, на яку здійснюється тиск.
Насправді частіше змінюють площу, оскільки це простіше. Наприклад, щоб всюдихід міг пройти снігом або болотом і не провалитися в них, його колеса роблять досить широкими. У такому разі вага всюдихода перерозподіляється на велику площу і на кожну одиницю поверхні сила тиску стає меншою. Або, наприклад, щоб ніж краще різав, його заточують, намагаються зробити тоншим. У такому випадку сила перерозподіляться на меншу площу поверхні і робить більший тиск на предмет, що розрізається.
Так як у системі СІ одиницею вимірювання сили є ньютон (Н), а площі квадратний метр (м 2 ), то тиск вимірюється в ньютонах на квадратний метр (Н/м 2 ). Однак замість Н/м 2 використовують одиницю виміру Па (паскаль). Тобто 1 Н/м2 = 1 Па.
Тиск у 1 Па – це дуже маленький тиск. Приблизно такий тиск чинить аркуш паперу площею 1 м2 на поверхню. Тому часто тиск вимірюють у кПа (1 кПа = 1000 Па) чи гПа (1 гПа = 100 Па).