Question

Oblicz ciśnienie wywierane przez twój podręcznik do fizyki na powierzchnię biurka. Wykonaj odpowiednie pomiary. Czy ciśnienie zmieniłoby się, gdybyś postawił podręcznik pionowo? Jeśli tak, to czy się zwiększy czy zmniejszy? Odpowiedź uzasadnij.

Wymiary podręcznika 24x17x1 (cm)

Biórko-1,5mx0,7mx1,5cm

Mile widziane uzasadnienie. Dzięki!

Answer 1

p - ciśnienie

F - siła

S - pole powierzchni

p=F/S

S = a*b

a = 24cm

b = 17cm

S = 24*17 = 408 cm kwadratowych

F = m*a

m - masa

a - przyspieszenie (w tym przypadku będzie to grawitacyjne)

Masy podręcznika nie podałaś, ale myślę, że też da się policzyć :) 

m = V*ϱ

V - objętość

ϱ - gęstość

Książki robi się z drewna, dlatego chyba można tutaj do danych podstawić gęstość drewna.

ϱ =  800kg/m3(sześcienny)

V = a*b*c

c = 1 cm

V = 24*17*1 = 408cm3(sześciennych) = 0,00408 m3(sześciennych)

m = 0,00408 * 800 = 3,264kg

I wracamy do obliczenia siły :)

a = 10m/s2(sekunda do kwadratu) 

F = 3,264kg * 10m/s2(sekunda do kwadratu)

F = 32,64N

A teraz ciśnienie ;s

p = 32,64N / 408cm2(kwadratowych)

p = 0,08Pa

Według mnie to jest możliwy wynik, bo 1 paskal jest to ciśnienie wywierane przez ciało o masie 1 kg na powierzchnię 1 metra kwadratowego.

Teraz pytanie, czy zmieni się ciśnienie, jęsli postawimy podręcznik pionowo. Odpowiedź brzmi: TAK. Wyjaśnienie jest bardzo proste. Jeśli podręcznik leży sobie tak jak to zostało policzone powyżej, to dużą powierzchnią słabo naciska na biurko. Jeżeli zaś postawimy go pionowo, to zacznie mniejszą powierzchnią naciskać na biurko, dlatego ciśnienie się zwiększy, bo masa podręcznika jest taka sama i ma wtedy mniej miejsca, żeby rozłożyć swój ciężar. Możesz spróbować sobie to sprawdzić na własnej ręce ;) Zobacz, czy podręcznik będzie naciskał Twoją rękę mocniej stojąc pionowo, czy leżąc :) Mam nadzieję, że pomogłem xD