Сила давления

Давление – это отношение силы, которая действует перпендикулярно на поверхность, к площади этой поверхности. Измеряется давление в паскалях (1 Па – такое давление, которое сила в 1 ньютон производит при ее приложении к поверхности площадью в один квадратный метр).

Сила давления – это такая сила, которую оказывает давление на определенную поверхность. Она измеряется в ньютонах (1 Н). Чем меньше площадь поверхности, на которую это давление оказывается, тем меньше может быть прилагаемая сила, с помощью которой можно добиться ожидаемого эффекта.

Сила давления действует на поверхность перпендикулярно ей. Ее нельзя отождествлять с давлением. Чтобы определить давление, нужно его силу разделить на площадь поверхности, на которую оно оказывается. Если приложить одинаковую силу для воздействия на поверхности разной площади, то давление будет больше там, где меньше площадь опоры. Если известно давление и площадь поверхности, то узнать силу давления можно, умножив давление на площадь.

Сила нормального давления всегда обязательно направлена перпендикулярно той поверхности, на которую оно оказывает воздействие. По третьему закону Ньютона она равняется силе реакции опоры по ее модулю.

Роль силы давления способна играть любая сила. Это может быть вес, который деформирует опору, или сила, прижимающая какое-либо тело к определенной поверхности, и так далее.

При соприкосновении с твердыми телами жидкости действуют на них с определенной силой, которую так и называют — сила давления. В быту ощутить воздействие такой силы можно, прикрыв пальцем отверстие крана, из которого идет вода. Если в резиновый баллон налить ртуть, что можно увидеть, что его стенки начнут выпирать наружу. Сила давления жидкости может оказывать воздействие также и на другие жидкости.

При соприкосновении твердых тел сила упругости возникает при изменении их формы или объема. В жидкостях такие силы при изменении формы не возникают. Отсутствие упругости по отношению к изменениям формы обусловливает подвижность жидкостей. При сжатии же жидкостей (изменении их объемов) силы упругости будут проявляться. Именно они и называются силой давления. То есть, если жидкость действует на соприкасающиеся с ней другие тела с силой давления, значит, она находится в сжатом состоянии. Чем более сжата жидкость, тем более сильными будут возникающие в результате этой силы давления.

В результате сжатия плотность веществ увеличивается, поэтому жидкости обладают упругостью, проявляющейся по отношению к их плотности. Если сосуд закрыть поршнем и поместить сверху груз, то при опускании поршня жидкость начнет сжиматься. В ней возникнет сила давления, которая уравновесит вес поршня с находящимся на нем грузом. Если продолжать увеличивать нагрузку на поршень, жидкость будет продолжать сжиматься, а увеличивающаяся сила давления будет направлена на уравновешивание нагрузки.

Все жидкости (в большей или же меньшей степени) способны сжиматься, поэтому есть возможность измерить степень их сжатия, которая соответствует определенной силе давления.

Чтобы уменьшить давление на поверхность, в случае если невозможно уменьшить силу, необходимо увеличить площадь опоры. И наоборот, для увеличения давления нужно уменьшить площадь, на которую действует его сила.

Молекулы газа не связаны (либо слишком слабо связаны) между собой силой взаимодействия. Поэтому они движутся хаотично, практически свободно, заполняя весь объем предоставленного им сосуда. В связи с этим свойства газа отличаются от свойств жидкостей. У газов плотность зависит от давления в гораздо большей степени, чем у жидкостей. Общим между ними является то, что давление как жидкости, так и газа не зависит от формы сосуда, в который они могут быть помещены.

Сила нормальная (давление) — Энциклопедия по машиностроению XXL

Отношение силы трения к силе нормального давления между трущимися поверхностями называется коэффициентом трения. Согласно сказанному выше необходимо различать три вида коэффициента трения  [c.68]

Так как сила нормального давления N = Е1[, то с учетом формулы (17.1), а также принимая во внимание, что в данном случае  [c.249]

При передаче крутящего момента Му в зацеплении двух прямозубых колес возникает сила нормального давления линии зацепления (рис. 191). Перенося силу Q по линии ее действия в полюс зацепления Р и раскладывая ее на окружную силу Р и радиальную Т, получаем  [c.285]

Кроме того, для простоты мы будем рассматривать только силы нормального давления, которые действуют на поверхность тела и направлены перпендикулярно этой поверхности. Величина такой силы, отнесенная к единице площади, как известно, называется давлением.   [c.79]

Между различными частями неподвижных газа или жидкости действуют силы только одного типа—силы нормального давления. Если же разные слои жидкости или газа движутся друг относительно друга, то, помимо этих обычных сил давления , между ними начинают действовать еще силы вязкого трения, стремящиеся затормозить их относительное движение. Такая ситуация возникает, например, при пролете через жидкость или газ какого-нибудь тела, которое вовлекает в свое движение прилегающие к нему слои вещества. При обтекании жидкостью или газом различных препятствий или при их движении по трубам, когда тормозятся слои, прилегающие к неподвижным предметам. И так далее.  

[c.190]

Указание. В данной задаче в системе сил, действующих на лестницу, образуется пять неизвестных четыре реакции и угол а. Поэтому при решении задачи нужно к трем уравнениям равновесия добавить еще два уравнения, выражающих зависимость сил трения от силы нормального давления.  [c.126]

Силы в зацеплении определяют в полюсе зацепления П (рис. 3.99). Сила нормального давления зуба шестерни на зуб колеса направлена по линии зацепления эквивалентного прямозубого колеса и составляет угол а , с касательной к эллипсу. Ее раскладывают на три составляющие окружную Еосевую силы, при этом  [c.347]

Силы в зацеплении (рис. 3.108) определяют по размерам в среднем сечении зуба шестерни плоскостью пп, перпендикулярной образующей делительного конуса. Сила нормального давления Fn направлена по линии зацепления эквивалентных колес, т. е. под углом ttu, к образующей делительного конуса. Эту силу раскладывают на три составляющие — окружную Ft, радиальную Ff и осевую F силы, которые на шестерне равны  

[c.362]

Коэффициент трения не -зависит от силы нормального давления и площади соприкосновения ).  [c.83]

Через участки трубы постоянного сечения и различной формы со скоростью и протекает жидкость, заполняющая все сечение трубы. Направление установившегося движения жидкости указано на рисунке стрелками. Полагая вес участков трубы и заполняющей их жидкости одинаковыми во всех четырех случаях, установить, в каком из этих случаев сила нормального давления трубы на основание оказывается наибольшей.  

[c.106]

Так, если тело весом G лежит на плоскости, а с плоскостью горизонта (рис. 97), то нормальное давление N = G os а. Постепенно увеличивая угол, тем самым уменьшают силу нормального давления F os а (а следовательно, и силу трения) и увеличивают составляющую веса, направленную вдоль наклонной плоскости F sin а. При некотором угле а = а,-р тело не сможет больше удерживаться трением на наклонной плоскости и начнет сползать вниз. Этот угол называют углом трения, тангенс его равен коэффициенту трения для данной пары трущихся материалов (тела и плоскости)  

[c.169]

Пример 3.4.3. Силы трения скольжения (Кулоновское сухое трение). Скольжению одного тела по поверхности другого всегда препятствуют силы, называемые силами трения. Это пассивные силы, мешающие возникновению относительного движения и стремящиеся успокоить такое движение, если оно возникло. Величина силы сухого трения Frp пропорциональна силе N, прижимающей друг к другу соприкасающиеся тела и направленной перпендикулярно к поверхности соприкосновения N — сила нормального давления)  [c.167]

Сила трения и сила, препятствующая проникновению тел сквозь поверхность контакта (противоположная силе нормального давления), в сумме образуют реакцию R опорной поверхности на действие активной силы.  

[c.168]

Если силу С увеличить (при этом тело не скользит по поверхности, а находится в равновесии), то по условию равновесия возникает сила трения Р, которая равна, но противоположна активной силе Q. Нормальная реакция N равна по величине нормальному давлению Р. Увеличивая силу при одном и том же нормальном давлении Р, можно достичь и такого положения, когда ничтожно малое дальнейшее увеличение силы Q выведет тело нз равновесия, заставляя его скользить по поверхности связи. Очевидно, будет достигнуто предельное положение, при котором сила трения станет наибольшей и не сможет уравновешивать силу (3 при ее дальнейшем увеличении. Изменяя силу нормального давления Р, можно исследовать, как изменяется при этом предельная сила трения Ртах. Можно также исследовать влияние на предельную силу трепня величины плош,ади соприкосновения тел, сохраняя при этом величину нормального давления, а также влияние материала тел, характера обработки поверхностей и других факторов. Такие опыты позволяют проверить законы Кулона для сухого трения скольжения.  

[c.64]

Предельная величина силы статического трения скольжения пропорциональна силе нормального давления поверхностей тел, между которыми она возникает.  

[c.246]

V — сила нормального давления самолета иа Землю).  [c.111]

Силы тяжести гири О и тела Ох направлены перпендикулярно к поверхности трения и в сумме составляют силу нормального давления N. Очевидно, чем больше сила нормального давления, тем больше будет сила трения.  [c.92]

Величина силы трения скольжения пропорциональна силе нормального давления и коэффициенту трения  [c.93]

V — величина силы нормального давления  [c.93]

При данной величине, силы нормального давления N площадь Р поверхности трения, а следовательно, и величина дав-  [c.93]

Как известно, сила трения равна произведению силы нормального давления на коэффициент трения. Следовательно, для обеспечения силы трения Т катки должны быть прижаты друг к другу силами Q, величину которых определяют из условия  [c.339]

Сила Ро, направленная горизонтально, является движущей силой, определяемой по формуле (1.53). Вертикальная составляющая Р, вместе с силой тяжести катка будет создавать силу нормального давления, равную нормальной реакции Л/ = G + Pj = G + Р sin а.  [c.88]

Как известно, сила трения равна произведению силы нормального давления на коэффициент трения. Следовательно, для обеспечения силы трения Т катки должны быть прижаты друг к другу силами Q, величину которых определяют из условия Q = T/f. Учитывая неравенство Т Р, имеем Q P/f.  

[c.361]

Величина максимального значения силы сцепления не зависит от площади соприкасания тел и пропорциональна силе нормального давления одного тела на другое.  [c.34]

Задача №9. Найти величину силы нормального давления работающего электромотора на фундамент, если известно, что вес мотора равен Р, угловая скорость его вращения постоянна и равна ш на валу мотора на расстоянии СМ — h от оси вращения находится неуравновешенная. масса весом Q. Чертеж к задаче дан на рис. 5.8а.  [c.122]

После перемещенпя резца относительно обработанной поверхности происходит упругое восстановление поверхностного деформированного слоя на величину h,. (рис. 6.12, й) — упругое последействие. В результате образуется контактная площадка шириной Н между обработанной поверхностью и вспомогательной задней поверхностью резца. Со стороны обработанной поверхности возникают силы нормального давления N и трения F. Чем больше значение упругой деформации, тем больше сила трения. Для уменьшения сил трения у режущего инструмента делают задние углы (а и aj, значения которых зависят от степени упругой деформации металла заготовки.  

[c.268]

Трение в винтовой паре. Рассмотрим винт с прямоугольной резьбой (рис. 53, а). Пусть под действием вращающего момента М винт совершает движение, при котором осевое перемещение винта и осевое усилие Q противоположны по направлению. Введем обозначения г — средний радиус резьбы а — угол подъема винтовой линии f — коэффициент и Ф — угол тренищ Кроме того, через Ny и Fy обозначим элементарные силы нормального давления и трения между резьбой гайки и винта. Составляя уравнениепроекцийна ось Z и уравнение моментов  

[c.74]

Под действием силы нормального давления Q в зоне контакта зубьев возникают циклические контактные напряжения которые при определенных условиях могут привести к усталостному выкра-  [c.291]

Силы, действующие со стороны неподвижных внешних тел на газ или жидкость, всегда являются силами нормального давления. Потому что дрзчшх сил в этом случае просто не возникает. Поэтому, если мы закачаем газ или жидкость в толстостенную бомбу или сожмем их поршнем в толстостенном цилиндре, мы получим как раз те условия, которые нам нужны. Силы же между твердыми телами могут быть направлены не только по нормали к поверхности, но и под углом к ней. Поэтому для создания сил нормального давления, действующих на твердое тело, его не сжимают непосредственно, а помещают в жидкую или газовую среду, передающую давление, т.е. в ту же бомбу или цилиндр с поршнем, наполненные газом или жидкостью. В этой связи такое давление часто называют гидростатическим.  

[c.79]

Как видно, по сравнению с задачей 235-44 работа получается несколько больше (на 62 кДж), потому что сила F, действующая параллельно основанию наклонной плоскости, прижимает тело к наклонной плоскости, при этом увеличивается сила нормального давления тела N, а вмесге с ним и сила трения.  [c.314]

Разложим реакцию На реальной связи на нормальную составляющую Н,1, численно равную силе нормального давления бруса на пол, и касательную составляющую Н)— силу трения . Легко заметить, что при увеличении угла а, образуемого брусом с поверхностью пола, угол ф уменьшается, а вместе с ним уменьшается сила трения и брус сохраняет равновесие. Если же угол а уменьшить, то ф — угол отклонения реакции На от нормали Ап — увеличится, а вместе с ним увеличится и сила трения. При некотором наклоне бруса (определенном для материалов тел, соприкасающихся в течке Л, и состояния их поверхности) он начинает скользить. Это озпа-  [c.51]

Разложим силу F на две составляющие сдвигающую силу Ft и силу нормального давления Fn (рис. 1.63, б). В этом случае Rf=Ft=F sin а и Rn=Fn= F os а. Статическая сила трения max Rf=foRn=ig фо F os а.  [c.54]

Определить 1) силу нормального давления механизма на плоскость, 2) угловую скорость со вращения кривошипа, при которой механизм в условиях отсутствия болтов начнет подпрыгивать над горизонтальной плоскостьнэ, 3) наибольшее горизонтальное усилие, действующее на болты 4) движение центра тяжести С1 станины механизма после среза болтов /С и  [c.154]

Рассмотрим винтовую пару с прямоугольным профилем резьбы (рис. 7.7, а) и углом подъема о средней винтовой линии. На винт действует осевая нагрузка Q, которую считают равномерно распределенной по средней винтовой линии резьбы с радиусом Гер. На элемент резьбы гайки приходится элементарная доля осевой нагрузки AQ. Рассматривая движение винта по элементу резьбы гайки, предполагаем, что к элементу резьбы приложена движущая сила Д/ «, направленная горизонтально, сила нормального давления AjV и элементарная сила трения .F , направленная в сторону, противоположную направлению скорости. При равномерном движении ( п = onst) система сил Щ, АЛ , F, Ff уравновешена. Полагают, что соотношение между этими силами мало отличается от соотношения тех же сил при движении элемента в виде ползуна на наклонной плоскости (рис. 7.7, б), представляющей развертку на плоскость одного витка средней винтовой линии с шагом р . Условием равновесия системы сходящихся сил будет равенство АД- -AQ = A7V+А/-/.  [c.75]

Q выведет тело из равновесия, заставляя его скользить по поверхности связи. Очевидно, будет достигнуто предельное положение, при котором сила трения станет наибольшей и не сможет уравновешивать силу Q при ее дальнейшем увеличении. Изменяя силу нормального давления Р, можно исследовать, как изменяется при этом предельная сила трения Fmax- Можно также исследовать влияние на предельную силу трения площади соприкосновения тел, сохраняя при этом нормальное давление, а также влияние материала тел, характер обработки поверхностей и другие факторы. Такие опыты позволяют проверить законы Кулона для сухого трения скольжения.  [c.65]

Сохраняя условия предыдущей задачи и считая, что при движении кольца М по стержню возникает сила трения скольжения F = fN (/ = onst >0 N—сила нормального давления 1шль-ца па стержень), найти закон относительного двнн ения кольца. В начальный момент времени а (0) = х , i(0) = 0. Считать, что  [c.114]

Сила Pj, направленная горизонтально, является движущей силой, определяемой по формуле (1.57). Вертикальная составляющая Pj вместе с силой тяжести катка будет создавать силу нормального давления Л/= G + Pj =G-)-Psin а. Таким образом,  [c.99]

Под действием силы нормального давления Q происходит деформация в месте контакта, а нормальная реакция N сдви-гается в сторону действия силы Т на некоторое расстояние k. Силы Q и Л/, таким образом, образуют другую пару, препятствующую действию пары Т, Ртр- Максимальную величину fe, соответствующую предельному случаю равновесия, называют коэффициентом трения качения. В отличие от безразмерного коэффициента трения скольжения /, величина k имеет размерность длины, выраженную в метрах.  [c.85]

Несложно доказать, что линия действия этой силы должна проходить через точку 0 , находящуюся от первоначального центра приведения на расстоянии О = Qr/N вдоль оси х. Покаже шероховатой поверхности в точке 0 и снова рассмотрим систему сил, действующих на каток. Такая йстема сил при б Н = О Г является уравновешенной. Момент пары сил, образованной силой нормального давления тела на плоскость и силой нормальной реакции плоскости, принято называть моментом сопротивления качению. В положешш предельного равновесия катка он определяется через произведение S N.  [c.38]

Задание № 3 С по.мощью принципа возможных перемещений для каждого из положений определите необходимую величину силы трения в т. В, при которой рассматриваемая система балок может находиться в равновесии. Задание №4. Считая, что сила трения в каждом из случаев достаточна для удержания системы 6ajioK в заданном на рисунках положении, определить силу нормального давления балки АВ на гшоскость.  [c.190]

---

Сила — нормальное давление — Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 1

Сила — нормальное давление

Cтраница 1

Сила нормального давления приводит к деформации поверхностей в местах локальных контактов, при трении скольжения происходит разрушение ( отрыв при сдвиге и деформация) этих контактов. Поэтому сила трения зависит не только от механических свойств выступов поверхности, но и от молекулярных сил прилипания. В результате, по Крагельскому, трение имеет двойственную молекулярно-механическую природу. При этом, по Дерягину, молекулярное взаимодействие обусловлено взаимным притяжением трущихся пар ( адгезией) и взаимным внедрением элементов сжатия поверхностей. Следовательно, вопрос о сближении поверхностей и фактической площади их касания является весьма важным при рассмотрении трения и износа.  [2]

Сила нормального давления на дуге обхвата увеличивается при приближении к точке сбегания, а коэффициент трения уменьшается за счет уменьшения силы сцепления. При увеличении силы нормального давления нить сплющивается, что в свою очередь, ведет к увеличению коэффициента трения-качения.  [3]

Сила нормального давления равна весу тела — только в том случае, если поверхностью скольжения являете горизонтальная плоскость и на тело никаких других сил, кроме силы его тяжести, не действует.  [4]

Сила нормального давления Rn вызывает в жидкости напряжения сжатия, которым жидкость легко противостоит.  [5]

Сила нормального давления тела на плоскость равна по модулю реакции плоскости Q, поэтому FTP [ iQ ( где ц — коэффициент трения), или, на основании второго уравнения равновесия, FTP ц / Чиж cos a. При выполнении этого равенства тело удерживается в состоянии покоя или равномерно скользит вниз по наклонной плоскости. Подставляя значение FTP в первое уравнение равновесия, излучаем ц tg a. Это равенство означает, что тело на наклонной плоскости находится в состоянии равновесия до тех пор, пока тангенс угла наклона плоскости не превышает коэффициента трения.  [6]

Сила нормального давления F a ( рис. 15, б) — сила, с которой тело давит на опору.  [7]

Сила нормального давления Nmg, так как поверхность стола горизонтальна. Поэтому сила трения в обоих движениях будет постоянна по модулю, равна kmg и направлена во всех точках траектории в сторону, противоположную скорости.  [8]

Сила нормального давления небольшого тела при малых колебаниях его вблизи положения равновесия в лунке радиуса R меняется от Л до N Д, Д УУ.  [9]

Сила нормального давления небольшого тела при малых колебаниях его вблизи положения равновесия в лунке радиуса R меняется от N до N Д, AN.  [10]

РП — сила нормального давления; г — радиус катящегося тела; k — коэффициент трения качения.  [11]

Рп — сила нормального давления; / — коэффициент трения скольжения, величина безразмерная.  [12]

Найти величину силы нормального давления работающего электромотора на фундамент, если известно, что вес мотора равен Р, угловая скорость его вращения постоянна и равна и; на валу мотора на расстоянии СМ h от оси вращения находится неуравновешенная масса весом Q.  [13]

Предварительно определив силу нормального давления ( отв.  [14]

Здесь N — сила нормального давления; постоянная k — коэффициент трения.  [15]

Страницы:      1    2    3    4

Давление

По определению, давление – это сила, приходящаяся на единицу площади поверхности. Если речь идет о давлении некоторой силы на некоторую поверхность – то берут составляющую силы, направленную перпендикулярно поверхности, если говорят о давлении жидкостей и газов – то по закону Паскаля давление в этих средах передается во все стороны одинаково.

Давление измеряется в Паскалях –  [Па], [Па]=[Н/м]. Эта единица измерения является единицей СИ. Также давление (атмосферное) измеряют в мм рт. ст., а большие давления – в атмосферах или барах. Нормальное атмосферное давление – это давление величиной Па, или 760 мм рт.ст.

Галилео Галилей изобрел насос для полива и обнаружил, что столб воды в трубке никогда не поднимается выше 10 м, и не мог объяснить этот факт. Потом Торичелли, ученик Галилео, проводил опыты со ртутью, и ртуть поднималась в запаянной трубке на 760 мм. Торичелли доказал, что воздух имеет вес, и атмосфера, таким образом, давит на поверхность планеты с определенной силой. Это вызвано силой гравитации. Именно давление окружающего воздуха и заставляет ртуть из чашки подниматься вверх по трубке на определенную высоту. Высота этого столба зависит от плотности жидкости: чем она плотнее, тем столбик ниже.  Далее Блез Паскаль доказал, что, чем выше поднимаешься над поверхностью земли, тем меньше  атмосферное давление.

Отто фон Герике,  бургомистр Магдебурга, наглядно доказал существование атмосферного давления, поставив свой опыт с магдебургскими полушариями (под таким названием мы теперь их и знаем). Плотно прижав полушария друг к другу, он откачал воздух изнутри, и даже две восьмерки лошадей не смогли разъединить их.

Задача 1. Выразить давление 1 мм рт. ст. в единицах СИ.

---

 

Известно, что нормальное давление может быть выражено в мм рт.ст., и тогда оно равно 760 мм  рт.ст., или в Паскалях – единицах СИ, и тогда нормальным считают давление в Па.

Приравняем эти две величины: мм рт.ст Па, откуда мм рт.ст Па.

Сила давления

Задача 2.  Определить давление, которое оказывает шило на брусок, если оно действует с силой 100 Н и площадь его острия равна мм

---

 

Давление – это сила, приходящаяся на единицу площади: . Сила дана в единицах СИ – ньютонах, а площадь – нет, поэтому выразим площадь в квадратных метрах: в одном метре – 1000 мм, следовательно, в одном квадратном метре – мм, или мм. У нас площадь – всего четыре сотых мм, или из миллиона:

   

Теперь найдем давление:

   

Мы определили давление в Па, а давление, равное Па, еще называют одной атмосферой или баром. Тогда ответ этой задачи можно выразить еще в атмосферах (барах): , или 25000 атмосфер.

 

 

Задача 3. Цилиндрические сосуды уравновешены на весах. В сосуды наливают одинаковую массу воды. Нарушится ли равновесие весов? Одинаково ли будет давление воды на дно сосудов?

---

 

Сосуды с водой на весах

Так как весы были уравновешены, то после добавления на обе их чаши одинаковой массы они из равновесия не выйдут. Поскольку из картинки понятно, что сосуды разного диаметра, то понятно, что одна и та же масса воды, имеющая один и тот же объем, при разных диаметрах образует разной высоты слои в этих сосудах. То есть высота столба жидкости будет больше в узком сосуде, чем в широком. Так как давление воды прямо зависит от высоты столба , то в широком сосуде давление воды на дно меньше, чем в узком.

 

Задача 4. Рассчитать давление воды на самой большой глубине Тихого океана – 11035 м, на наибольшей глубине Азовского моря – 14 м. Принять плотность воды в Азовском море равной 1020 кг/м.  Атмосферное давление считать нормальным.

---

 

Давление в открытых сосудах (к ним можно отнести и моря с океанами) равно сумме атмосферного давления и давления столба жидкости. Таким образом, давление на самой большой глубине океана равно (с учетом плотности морской воды 1030 кг/м):

   

Это давление в Па, а в атмосферах – 1137,6 атм.

То есть каждые 10 метров водяного столба создают давление ровно в 1 атмосферу – вот почему в изобретенном Галилеем насосе вода не поднималась выше 10 метров, как он ни старался.

Давление в Азовском море:

   

Или 2,42 атмосферы.

Ответ: в океане Па, или 1137,6 атм, в Азовском море Па, или 2,42 атмосферы.

Задача 5. Определить высоту уровня воды в водонапорной башне, если манометр,  установленный у ее основания, показывает давление Па. Атмосферное давление считать нормальным.

---

 

Существенное отличие этой задачи от предыдущей в том, что башня – не открытый сосуд, то есть манометр будет показывать только давление столба жидкости. Отсюда, зная плотность воды, находим высоту столба:

   

   

   

Ответ: 22,4 метра

 

 

Задача 6. Желоб, до краев наполненный водой, имеет высоту см, ширину нижнего основания см и верхнего см. Определить силу давления воды на м длины боковой стенки. Атмосферное давление считать нормальным.

---

 

Желоб с водой

Так как желоб открыт, то давление будет складываться из атмосферного давления и давления столба жидкости. Причем на верхний край боковой стенки жидкость не давит совсем (глубина равна 0, или, что то же самое – высота столба), а на нижний край жидкость давит как раз полной высотой столба. Поэтому, для того чтобы рассчитать давление, при расчете возьмем среднее давление – то есть давление на половине глубины желоба.

Сила давления , рассчитаем давление и площадь боковой стенки:

   

   

см или 0,08 м, тогда

   

Желоб: детализация

Наконец, определяем силу:

   

Ответ: 14400 Н

 

 

Задача 7. Шар перекрывает отверстие радиусом  в плоской стенке, разделяющей жидкости, давление которых  и . С какой силой жидкость прижимает шар к отверстию?

---

 

Силу, зная  давление, можно найти как произведение давления на площадь:  .

Шарик, закрывающий отверстие

На шарик будут давить обе жидкости, но, поскольку их давления разные, то и давить они будут по-разному. Первая будет давить с силой , и  сила эта направлена вниз. Вторая будет давить с силой , и эта сила направлена уже вверх. Тогда суммарная сила давления на шарик будет: , направлена вниз.

Ответ: , направлена вниз.

 

Задача 8. Коническая пробка перекрывает сразу два отверстия в плоском сосуде, заполненном жидкостью с давлением . Радиусы отверстий  и . С какой силой  жидкость действует на пробку?

---

 

Треугольная пробка в двух отверстиях

Аналогично предыдущей задаче, жидкость будет давить на пробку во всех направлениях, но давление на боковую поверхность «справа» будет компенсировать давление на боковую поверхность «слева», в результате чего различие будет только в давлении, которое оказывает жидкость на «верх» и «низ» пробки. На верхнее основание пробки – то есть на площадь пробки в отверстии – – жидкость будет давить вверх, пытаясь эту пробку вытолкнуть, с силой . На нижнее основание пробки – то есть на площадь пробки в отверстии – – жидкость будет давить вниз, пытаясь эту пробку втолкнуть поглубже, с силой . Суммарная сила давления жидкости на пробку – разность этих двух сил, и, так как верхнее основание пробки больше нижнего, то в итоге жидкость больше будет давить вверх, чем вниз: , направлена вверх.

Ответ: , направлена вверх.

 

Задача 8. Плоскодонная баржа получила пробоину в дне площадью см. С какой силой нужно давить на пластырь, которым закрывают отверстие, чтобы сдержать напор воды  на глубине м? Вес пластыря не учитывать.

---

Пробоина в барже

Так как баржа, как и водонапорная башня – сосуд, закрытый сверху, то атмосферное давление не учитываем. Таким образом, вода будет давить  на пробоину с силой, равной произведению давления столба воды на глубине пробоины на площадь пробоины. Давление столба воды на такой глубине равно кПа, а сила, с которой надо будет удерживать пластырь, по  третьему закону Ньютона равна силе давления воды:

   

Ответ: 360 Н

Давление и сила давления | Физика

Проделаем опыт. Возьмем небольшую доску, в углы которой вбиты четыре гвоздя, и поместим ее остриями вверх на песок. Сверху на нее положим гирю (рис. 81). Мы увидим, что шляпки гвоздей лишь незначительно вдавятся в песок. Если же мы перевернем доску и снова поставим ее (вместе с гирей) на песок, то теперь гвозди войдут в него значительно глубже (рис. 82). В обоих случаях вес доски был одним и тем же, однако эффект оказался разным. Почему?Вся разница в рассматриваемых случаях заключалась в том, что площадь поверхности, на которую опирались гвозди, в одном случае была больше, а в другом меньше. Ведь сначала песка касались шляпки гвоздей, а затем их острия.

Мы видим, что результат воздействия зависит не только от силы, с которой тело давит на поверхность, но и от площади этой поверхности. Именно по этой причине человек, способный скользить по рыхлому снегу на лыжах, сразу же проваливается в него, как только их снимет (рис. 83).Но дело не только в площади. Важную роль играет и величина прикладываемой силы. Если, например, на ту же. доску (см. рис. 81) положить еще одну гирю, то гвозди (при той же площади опоры) погрузятся в песок еще глубже.

Силу, прикладываемую перпендикулярно поверхности, называют силой давления на эту поверхность.

Силу давления не следует путать с давлением. Давление — это физическая величина, равная отношению силы давления, приложенной к данной поверхности, к площади этой поверхности:

,(32.1)

где

р — давление, F — сила давления, S — площадь.

Итак, чтобы определить давление, надо силу давления разделить на площадь поверхности, на которую оказывается давление.

При одной и той же силе давление больше в том случае, когда площадь опоры меньше, и, наоборот, чем больше площадь опоры, тем давление меньше.

В тех случаях, когда силой давления является вес находящегося на поверхности тела (F = P = mg), давление, оказываемое телом, можно найти по формуле

Если давление р и площадь S известны, то можно определить силу давления F; для этого надо давление умножить на площадь:

    F = pS    (32.2)

Сила давления (как и любая другая сила) измеряется в ньютонах. Давление же измеряется в паскалях. Паскаль (1 Па) — это такое давление, которое производит сила давления в 1 Н, будучи приложенной к поверхности площадью 1 м²:

1 Па = 1 Н/м².

Используются также другие единицы давления — гектопаскаль (гПа) и килопаскаль (кПа):

1 гПа = 100 Па, 1 кПа = 1000 Па.

1. Приведите примеры, показывающие, что результат действия силы зависит от площади опоры, на которую действует эта сила. 2. Почему человек, идущий на лыжах, не проваливается в снег? 3. Почему острая кнопка легче входит в дерево, чем тупая? 4. Что называют давлением? 5. Какие вы знаете единицы давления? 6. Чем отличается давление от силы давления? 7. Как можно найти силу давления, зная давление и площадь поверхности, к которой приложена сила?

Силы — нормальное давление — Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 1

Силы — нормальное давление

Cтраница 1

Силы нормального давления, действующие с двух сторон поверхности раздела фаз, являясь силами действия и противодействия, равны по абсолютной величине и обратны по знаку.  [1]

Зависимость силы трения от силы нормального давления объясняется глубиной проникновения выступов одной поверхности во впадины другой. Действительно, чем больше сила давления между трущимися поверхностями, тем сильнее механический контакт между поверхностями, тем больше сила трения.  [3]

Обозначим через Nt и NZ силы нормального давления, возникающие в местах верхнего и нижнего контактов кронштейна со столбом, а через F j и F — силы трения в этих же контактах. Поскольку кронштейн находится в равновесии, проекции всех сил на горизонтальное и вертикальное направления равны нулю.  [4]

Обозначим через NI и N2 силы нормального давления, возникающие в верхнем и нижнем соединениях кронштейна со столбом, а через F и F — силы трения в этих же соединениях. Так как кронштейн находится в равновесии, то проекции всех сил на горизонтальное и вертикальное направления равны нулю.  [5]

Для остановки шкива необходимо, чтобы равнодействующая R силы нормального давления Fn и окружного усилия Ft проходила через центр вращения Ot кулачка.  [6]

Кроме того, для простоты мы будем рассматривать только силы нормального давления, которые действуют на поверхность тела и направлены перпендикулярно этой поверхности. Величина такой силы, отнесенная к единице площади, как известно, называется давлением.  [7]

Для того чтобы произошла остановка барабана, равнодействующая R силы нормального давления N и силы трения F должна создавать момент относительно оси вращения эксцентрика ( точка О ]), способствующий заклиниванию эксцентрика. Это условие будет выполнено в том случае, если угол а между радиусом барабана, проведенным в точку касания эксцентрика с рабочей поверхностью барабана ( точку А), и прямой, соединяющей эту же точку с осью вращения эксцентрика, будет меньше угла трения.  [8]

Считаем, что клин равномерно затягивается и на него действуют силы нормального давления N и Nt и силы трения сцепления Рг и Fz. Высоту и длину клина обозначим соответственно через h и /, а коэффициенты трения скольжения через fl и / 2; соответствующие им углы трения через Q.  [10]

Рассмотрим случай, когда касательных напряжений нет, а есть только силы нормального давления.  [11]

Из схемы действующих сил ( рис. 315) видно, что силы нормального давления N создают большие радиальные усилия R, вызывающие упругую деформацию колец, После снятия нагрузки размеры колец и всей пружины восстанавливаются за счет сил упругости.  [13]

К трем уравнениям равновесия необходимо добавить уравнение, выражающее зависимость силы трения от силы нормального давления.  [14]

При составлении ( 7 25) учтено, что вес яидкости в объеме и силы нормального давления на него со стороны окружающей жадности перпендикулярны оси трубы и проекции на нее не дадут.  [15]

Страницы:      1    2    3    4

Сила нормального давления в чем измеряется. Давление и сила давления. Давление твёрдых тел

ОПРЕДЕЛЕНИЕ

Давление — это скалярная физическая величина, равная отношению модуля , действующей перпендикулярно поверхности, к площади этой поверхности:

Сила, прикладываемая перпендикулярно поверхности тела, под действием которой тело деформируется, называется силой давления. В качестве силы давления может выступать любая сила. Это может быть сила, которая прижимает одно тело, к поверхности другого, или вес тела, действующий на опору (рис.1).

Рис. 1. Определение давления

Единицы измерения давления

В системе СИ давление измеряется в паскалях (Па): 1 Па = 1 Н/м 2

Давление не зависит от ориентации поверхности.

Часто используются внесистемные единицы: нормальная атмосфера (атм) и миллиметр ртутного столба (мм рт. ст.): 1 атм=760 мм рт.ст.=101325 Па

Очевидно, что в зависимости от площади поверхности одна и та же сила давления может оказывать различное давление на эту поверхность. Этой зависимостью часто пользуются в технике, чтобы увеличить или, наоборот, уменьшить давление. Конструкции танков, тракторов предусматривают уменьшение давления на грунт путем увеличения площади с помощью гусеничной передачи. Этот же принцип положен в основу конструкции лыж: на лыжах человек легко скользит по снегу, однако, сняв лыжи, сразу же проваливается в снег. Лезвие режущих и острие колющих инструментов (ножей, ножниц, резцов, пил, игл и др.) специально остро оттачивается: острое лезвие имеет маленькую площадь, поэтому при помощи даже небольшой силы создается большое давление, и таким инструментом легко работать.

Примеры решения задач

ПРИМЕР 1

Задание	Человек нажимает на лопату с силой 400 Н. Какое давление оказывает лопата на грунт, если ширина ее лезвия 20 см, а толщина режущего края 0,5 мм?
Решение	Давление, которое оказывает лопата на грунт, определяется формулой: Площадь поверхности лопаты, которая соприкасается с грунтом: где — ширина лезвия, — толщина режущего края. Поэтому давление лопаты на грунт: Переведем единицы в систему СИ: ширина лезвия: см м; толщина режущего края мм м. Вычислим: Па МПа
Ответ	Давление лопаты на грунт 4 МПа.

ПРИМЕР 2

Что такое давление?

Давление (P) определяется как величина силы (F), действующей на единицу площади (A). Математическое уравнение для давления можно записать как:

P = F / A = мг / A

где P — давление, F — нормальная сила (g — ускорение), а A — площадь поверхности. Хотя нормальная сила — это векторная величина, давление — это скалярная величина (векторная страница).

Единицей измерения давления в системе СИ является паскаль (Па), равный одному ньютону на квадратный метр (Н / м2 или 1 кг / (м-с2).

Другие единицы давления, такие как фунты на квадратный дюйм и бар, также широко используются. Единицей измерения давления СГС является барье (ба), равное 1 дин · см2 или 0,1 Па.

Хороший пример того, как сила, действующая на небольшую площадь, может привести к очень высокому давлению, — это женская обувь на высоком каблуке с шипами. На вас когда-нибудь наступала женщина в туфлях на каблуках? Было бы менее болезненно, если бы она носила плоскую обувь, потому что подошва больше, а давление меньше.

В качестве примера — средняя обувь распределяет вес человека примерно на 20 квадратных дюймов. Таким образом, человек весом 150 фунтов наносит на пол 150/20 = 7,5 фунтов на квадратный дюйм. Поскольку размер каблука-шипа составляет всего 0,25 квадратных дюйма, человек весом 150 фунтов будет наносить 150 / 0,25 = 600 фунтов на квадратный дюйм на полу в области пятки.

Давление жидкости

Вся материя состоит из крошечных частиц, называемых атомами.Силы, существующие в жидкостях, вызваны массой и скоростью этих атомов, составляющих жидкость.

Давление, оказываемое статической жидкостью, зависит только от глубины жидкости, плотности жидкости и ускорения свободного падения. (более подробную информацию см. на странице гидростатического давления)

Атомосферное давление

Атмосферное давление — это сила на единицу площади, действующая на поверхность за счет веса воздуха над этой поверхностью в атмосфере.В большинстве случаев атмосферное давление близко аппроксимируется гидростатическим давлением, вызванным весом воздуха над точкой измерения. Стандартная атмосфера (символ: атм) — это единица измерения давления, равная 101325 Па. Эквивалент 760 мм рт. Ст. (Торр), 29,92 дюйма рт. Ст., 14,696 фунт / кв. Дюйм. Атмосферное давление на уровне моря равно 760 мм высоты столба ртути.

Что такое давление пара

Давление пара (или равновесное давление пара) — это давление (при данной температуре), которое оказывает газ, находящийся в равновесии с твердым телом или жидкостью, находящимся в закрытом контейнере.Равновесное давление пара является показателем скорости испарения жидкости. Давление паров увеличивается с ростом температуры. Давление пара является показателем скорости испарения жидкости.

Единицы измерения давления пара : Для давления пара используется несколько единиц: паскали (Па), тор (мм рт. Ст.), Атмосферы (атм) и бар (бар).

Торр (обозначение: Торр) — это единица измерения давления, которая теперь определяется как 1⁄760 стандартной атмосферы.5 Па —- 1 атм = 1,01325 бар — 760 Торр = 1 атм — 1 Торр

Что кипит ?

Кипение происходит, когда жидкость нагревается до точки кипения. При этой температуре давление паров жидкости равно давлению, оказываемому на жидкость давлением окружающей среды (например, давлением воздуха).

Проверьте свой Понимание:

,

Нормальная сила — Простая английская Википедия, свободная энциклопедия

F _N представляет нормальную силу

Нормальная сила — это сила, с которой земля (или любая поверхность) отталкивается вверх. Если бы не было нормальной силы, вы бы медленно просачивались в землю.

Нормальная сила, действующая на объект, всегда перпендикулярна (под прямым углом) к поверхности, на которой находится объект.

На плоской поверхности нормальная сила объекта равна м грамм {\ displaystyle mg} (вес объекта, то есть его масса, умноженная на силу тяжести).

На наклонной плоскости нормальная сила уменьшается на угол, а нормальная сила равна м грамм с о s θ {\ displaystyle mgcos \ theta} ,

Обратите внимание, что на плоской поверхности θ {\ displaystyle \ theta} будет 0, и поэтому с о s θ {\ displaystyle cos \ theta} будет 1. Таким образом, два уравнения равны.

,

НОРМАЛЬНАЯ СИЛА | Определение

в кембриджском словаре английского языка НОРМАЛЬНАЯ СИЛА | Определение в кембриджском словаре английского языка Тезаурус: синонимы и родственные слова ,