Фізика 7 клас збірник задач І. М. Гельфгат - 2017

РОЗДІЛ 3. ВЗАЄМОДІЯ ТІЛ. СИЛА

16. ТИСК ТВЕРДИХ ТІЛ НА ПОВЕРХНЮ. СИЛА ТИСКУ

1-й рівень складності

? 16.1. Навіщо заточують леза ножів?

? 16.2. Стоячи на підлозі, хлопчик підняв ногу. Як змінилися тиск і сила тиску, що створює хлопчик, на підлогу?

? 16.3. Хлопчик сів на підлогу в спортивній залі. Як змінилися тиск і сила тиску, що створює хлопчик, на підлогу?

16.4. Яку силу тиску і тиск створює на опору площею 400 см² тіло, маса якого дорівнює 12 кг?

16.5. Який максимальний тиск може створювати швець, коли шилом протикає шматок шкіри? Маса шевця дорівнює 80 кг, площа вістря шила — 0,25 мм².

16.6. Контейнер масою 9 т має площу опори 12 м². Визначте тиск контейнера на залізничну платформу.

2-й рівень складності

Приклад розв’язування задачі

Задача. На столі стоїть мідний куб із ребром завдовжки 10 см. Який тиск він створює на стіл?

Дано:

Розв’язання

Маса куба обчислюється за формулою де а — довжина ребра куба.

За означенням тиску

Підставивши у формулу тиску вирази отримаємо:

Перевіримо одиниці:

Визначимо значення шуканої величини:

Відповідь: р = 8,9 кПа.

? 16.7. Чому лежати на м’якому дивані набагато приємніше, ніж на твердій підлозі?

? 16.8. Хлопець пересів зі шкільного стільця в м’яке крісло. Як змінилися сила тиску і тиск, що створює хлопець?

? 16.9. Якщо виготовити з твердого пластику крісло, яке точно повторює форму людського тіла, то сидіти в ньому буде так само приємно, як і в м’якому кріслі. Чому?

? 16.10. Індійські факіри можуть лежати на гострих лезах. Що треба зробити факіру, щоб зменшити ризик порізати шкіру спини: зменшити чи збільшити кількість лез?

16.11. Який тиск створює лопата на ґрунт, якщо її встромляють у землю із силою 400 Н? Ширина різального краю лопати становить 20 см, а товщина — 0,2 мм.

16.12. Людина масою 90 кг стоїть на лижах. Який тиск людина створює на сніг? Як змінюється цей тиск, коли людина біжить на лижах? Довжина лижі дорівнює 1,8 м, ширина — 10 см.

16.13. Чи залишає жінка, яка носить взуття на шпильках, вм’ятини на асфальті, якщо поверхня асфальту витримує тиск 1 МПа? Площа шпильки становить 1 см², маса жінки — 50 кг, на одну шпильку припадає 1/4 ваги жінки.

16.14. Індійські факіри можуть лежати на гострих лезах. Якою має бути межа міцності (граничний тиск) шкіри факіра, щоб він міг лежати на п’ятдесяти довгих гострих лезах? Маса факіра дорівнює 60 кг, довжина кожного леза — 60 см, товщина — 0,2 мм.

16.15. Визначте масу тіла, яке створює на підлогу тиск 1000 Па. Площа опори тіла дорівнює 250 см².

16.16. Якою може бути максимальна маса лижника, щоб він не провалювався в сніг? Сніговий покрив витримує тиск 2 кПа. Ширина лижі дорівнює 10 см, довжина — 1,6 м.

16.17. Сани масою 20 кг мають опорну площу 0,6 м². Визначте максимальну масу вантажу саней, якщо тиск на сніг не може перевищувати 3 кПа.

16.18. Людина масою 120 кг стоїть на лижах, які мають довжину 1,6 м. Якою є ширина кожної лижі, якщо тиск на сніг дорівнює 6 кПа?

16.19. Вантажівка створює тиск на дорогу 1 МПа. Якою є маса вантажівки, якщо кожне з її чотирьох коліс має площу дотику з дорогою 80 см²?

16.20. Сніговий покрив витримує тиск 4 кПа. Якої довжини лижі потрібно взяти лижнику масою 80 кг, щоб він не провалювався в сніг під час руху? Ширина лижі дорівнює 12,5 см.

16.21. Український танк Т-84 «Оплот» масою 46 т створює на ґрунт тиск 92 кПа. Визначте загальну опорну площу гусениць цього танка.

16.22. Хокеїст, який наздогнав суперника, упав на лід. У скільки разів змінився після цього його тиск на лід? Ширина леза ковзанів дорівнює 4 мм, довжина опорної частини леза — 25 см, площа дотику з льодом хокеїста, який лежить, — 0,2 м².

16.23. На столі лежать три однакові бруски (див. Малюнок) розмірами 2 x 4 x 10 см і масою 800 г. Який тиск бруски створюють на стіл?

3-й рівень складності

? 16.24. Для чого, з’їжджаючи автомобілем з дороги на пухкий ґрунт, водії зменшують тиск повітря в шинах?

? 16.25. Яким би був тиск коліс вагонів на рейки, якби колеса та рейки не деформувалися від дотику?

? 16.26. Штовхніть сталеву кульку поверхнею стола і піщаною доріжкою. У якому випадку кулька покотиться далі? Чому?

16.27. Під час проведення дорожніх робіт на дорогу поклали шар асфальту завтовшки 5 см. Який тиск створює асфальт на дорогу, якщо його густина дорівнює 2000 кг/м³?

16.28. На столі лежить сталева пластинка завтовшки 10 см. Який тиск вона створює на стіл?

16.29. На столі лежать дві книжки. Якщо їх покласти одну на одну, то вони створюватимуть тиск або 200 Па, або 300 Па. Якою є площа більшої книжки, якщо менша має розміри 15 х 20 см?

16.30. Маленький хлопчик грається 24 кубиками, кожен із яких має масу 3 г і ребро завдовжки 1 см. Хлопчик послідовно побудував три вежі, щоразу використовуючи всі кубики. Висота вертикальної стіни дорівнювала у першому випадку 4 см, у другому — 6 см, у третьому — 8 см. Визначте силу тиску і тиск на стіл кожної вежі.

16.31. На столі стоять два суцільні кубики з одного матеріалу. Довжина ребра кубика А у 3 рази більша, ніж довжина ребра кубика Б. Порівняйте вагу кубиків і їх тиск на стіл.

16.32. В автосалоні поряд із виставковим автомобілем стоїть його точна копія, менша за оригінал у 27 разів. У скільки разів відрізняються сила тиску і тиск, які створюють автомобіль і його копія?

Задачі для допитливих

16.33. На столі стоять два циліндри (див. Малюнок). Циліндр 1 виготовлено з деревини густиною 600 кг/м³. Він у 2 рази вищий, ніж циліндр 2, але має вдвічі менший діаметр. Циліндри створюють однаковий тиск. Для якого з циліндрів сила тиску на стіл є більшою? Визначте густину циліндра 2.

16.34. Два циліндри (рис. а, б) виготовлено з одного матеріалу. Циліндр 1 створює на стіл тиск р, циліндр 2 — тиск 4р. У випадку в тиск на стіл дорівнює 2р. Визначте тиск на стіл у випадку г.

16.35. На столі стоїть суцільний сталевий куб масою 62,4 кг. Який тиск він створює на поверхню стола?