Что это и что показывает
Давление показывает, с какой силой объект давит на каждый квадратный метр поверхности. Одна и та же сила на маленькой площади создаёт большое давление (острый гвоздь протыкает доску), а на большой площади — маленькое (широкие лыжи не проваливаются в снег).
Формула и откуда она
Давление определяется как:
P = F ⁄ A
Сила F прижатия, делённая на площадь A, на которую она распределена. Чем меньше площадь, тем больше давление при той же силе. Отсюда сила F = P · A и площадь A = F ⁄ P.
Единицы СИ: сила F — ньютоны, площадь A — квадратные метры, давление P — паскали (Па). 1 Па = 1 Н/м². Атмосферное давление ≈ 101 325 Па.
Как посчитать вручную (по шагам)
- Найдите силу в ньютонах (вес тела — это
m · g). - Переведите площадь в квадратные метры (см² → м², делите на 10000).
- Разделите силу на площадь:
P = F ⁄ A. - Получите давление в паскалях.
- При необходимости переведите в килопаскали (÷1000).
Разбор примера
Сила F = 500 Н распределена на площадь A = 0,02 м². Найдите давление.
По формуле P = F ⁄ A = 500 ⁄ 0,02 = 25 000 Па.
Давление составляет 25 000 Па, или 25 кПа. Если ту же силу приложить к вдвое меньшей площади (0,01 м²), давление вырастет вдвое — до 50 000 Па.
Где применяется
Понятие давления используют в гидравлике, при расчёте фундаментов, шин, режущих инструментов, в водолазном деле. Тема входит в физику 7 класса, ОГЭ и ЕГЭ (раздел «Давление твёрдых тел, жидкостей и газов»), а также в IB Physics и AP Physics (Fluids).
Частые ошибки
- Берут площадь в см² вместо м² (разница в 10000 раз).
- Подставляют массу (кг) вместо силы (Н), забывая умножить на
g. - Путают давление и силу — это разные величины.
- Делят площадь на силу вместо силы на площадь.