Определение давления, оказываемого стопой на пол

Цель работы: научиться определять давление, которое оказывает стопа на пол.

Оборудование: напольные весы, лист бумаги в клеточку.

Теоретическая часть

Давление — это физическая величина, которая показывает силу, действующую на единицу площади поверхности. Формула для расчёта давления:

$P = \frac{F}{S}$, где

P — давление;F — сила, действующая на поверхность;S — площадь поверхности.

Единицей измерения давления в системе СИ является паскаль (Па).

В повседневной жизни мы часто сталкиваемся с давлением. Например, когда ходим по полу или земле, мы оказываем на них давление. Чем больше масса тела, тем больше давление оно оказывает на опору. Также давление зависит от площади опоры: чем она больше, тем меньше давление.

Для того чтобы определить давление, оказываемое стопой на пол, нам необходимо измерить силу и площадь опоры. Силу можно измерить с помощью напольных весов, а площадь — с помощью листа бумаги в клетку.

Практическая часть

1. Измерьте свой вес с помощью напольных весов. Запишите результат в килограммах.
2. Положите лист бумаги на пол и встаньте на него. Обведите свою стопу карандашом.
3. Подсчитайте количество полных клеток внутри контура стопы. Это будет площадь опоры в квадратных сантиметрах.
4. Рассчитайте давление, которое ваша стопа оказывает на пол по формуле:

$P = \frac{m \cdot g}{S}$, где

m — масса тела в килограммах;g — ускорение свободного падения, равное 9,8 м/с²;S — площадь опоры в см².

5. Переведите полученное значение давления из Паскалей в килограммы на квадратный сантиметр. Для этого умножьте его на 0,01.
6. Сделайте вывод о том, какое давление оказывает ваша стопа на пол. Сравните его с давлением, которое оказывают другие члены вашей семьи.

Пример решения задачи:

Пусть масса ученика составляет 45 кг. Площадь опоры его стопы равна 150 см². Тогда давление, которое он оказывает на пол:

$P = \frac{45 \cdot 9,8}{150} = 2,94$ Па ≈ 0,03 кгс/см².

Вопросы для закрепления материала:

1. Что такое давление?
2. Как рассчитать давление?
3. От чего зависит давление?
4. Как определить площадь опоры?
5. Какое давление оказывает ваша стопа на пол?

Дополнительные задания:

1. Определите давление, которое вы оказываете на пол при ходьбе. Для этого измерьте свою массу и площадь подошвы обуви.
2. Рассчитайте, какое давление оказывают ваши родители на пол. Сравните полученные значения.
3. Узнайте, какое максимальное давление может выдержать пол в вашем доме. Для этого обратитесь к строительному паспорту или проконсультируйтесь со специалистом.