Tryck - kraft per area
I fysiken beskrivs tryck som den vinkelräta kraften per areaenhet. Formeln för tryck är
\[ p = \frac{F}{A}.\]
Där \(p\) är tryck, \(F\) är kraft och \(A\) är arean kraften verkar på.
Enheten för tryck är Pascal
Enheten för tryck är Pascal, uppkallad efter Blaise Pascal (). En Pascal är
\[ 1~\frac{\text{N}}{\text{m}^2} = 1~\text{Pa.} \]
Det finns en rad andra enheter för att mäta tryck, mer om det längre ner.
Exempel på beräkning av tryck
En kraft på \(~\text{N}\) appliceras vinkelrätt på en yta som är \(~\text{m}^2\) stor. Hur stort är trycket?
\[ p = \frac{}{} =~\text{Pa.}\]
Härnäst tittar vi på en väldigt vanlig uppgift då tryck introduceras.
Elefanten och klackskon
I Afrika finns Savannelefanten som är världens största landdjur och har en massa på cirka 5 ton. Vi antar att en fot är perfekt cirkulär och 23 cm i radie. På ett safari har en turist med massan 70 kg bestämt sig för att ha klackskor. Vi antar att klackarna består av en kvadrat med sidan 1 cm.
Vilken utövar störst tryck på jorden, elefanten eller turisten, givet att turisten lägger all sin tyngd på klackarna?
Elefantens tryck
Vi nyttjar formeln ovan, och kraften kan vi berä
Genomgång youtube
Tryck är ett begrepp som används i många sammanhang. Läkaren mäter ditt blodtryck. Meteorologen talar om lufttryck. Det finns tryck i däck och dykare måste ha koll på trycket under vattnet.
Tryck innebär att någonting (med en vikt) påverkar ett annat föremål med en kraft. Till exempel när en kanyl trycks genom huden eller när din tyngd får isen att brista. Ofta är tyngdkraften den kraft som gör att det blir ett tryck.
Foto: qimono / Pixabay License
Tryck beror på kraftens storlek samt storleken på ytan som kraften fördelas på. Om du trycker med samma kraft blir trycket mindre ju större yta du trycker med. Du kan tänka att tryck beskriver hur utspridd en kraft är.
Om du går ut i djup snö kommer du troligtvis att sjunka ner i den. Om du istället tar på dig ett par skidor blir det större yta mot underlaget (snön) och trycket blir mindre. Nu kommer du troligtvis att åka ovanpå snön.
Foto: woodypino / Pixabay License
Tänk dig att du har en vässad penna som du trycker mot ett finger. Med samma kraft trycker du först den platta änden mot fingret och sedan den spetsiga. Den spetsiga gör mest ont eftersom ytan är mindre och kraften blir då konce
Vad är densitet och tryck? Och varför behöver man veta det? Läs denna sammanfattning av Fysik 1 så förklarar vi!
Inledning
Har du någon gång sett en fakir sitta på sin spikmatta? Han sitter på spikar utan att få en skråma! Du kanske också har funderat över vad dykarsjuka innebär, eller varför man ibland får ont i öronen när man flyger flygplan. Dessa är några av frågorna som du kommer att kunna svara på efter att ha läst detta kapitel!
Tryck mellan fasta kroppar
När fakiren sitter på spikmattan kommer ett tryck att uppstå mellan två fasta kroppar, nämligen spikarna och fakirens skinkor. Vi ska nu undersöka av vilka faktorer som trycket påverkas. Vi börjar med att tänka lite intuitivt:
- Man kan logiskt tänka sig att en tyngre fakir kommer att få ondare än en lättare fakir. Alltså bör tyngden påverka trycket.
- Dessutom kan man tänka sig att det gör ondare att sitta på en spik än att sitta på tusen spikar.
Det är faktiskt bara dessa två faktorer som påverkar trycket mellan fasta kroppar.
Lite mer formellt kan man sammanfatta detta med formeln:
P motsvarar trycket och mäts i enheten N/m2 eller enheten Pascal (Pa).
Så varför kan fakiren sitta?
Nu ska vi sv
Tryck
Du måste använda rätt enheter när du räknar, SI enheter rakt igenom rekommenderas starkt! Jag har inte kollat i detalj vad du gör, det är svårt att följa dina beräkningar, men du verkar använda kg/liter för vattnets densitet, det ska vara kg/m3.
För gasen i dykarklockan gäller enligt gaslagen
P0V0 = PV (Där P och V är tryck resp volym i nedsänkt läge och P0 och V0 gäller före nedsänkning)
Sätter vi in de siffror vi har får vi (x är den sökta vattennivån inne i dykarklockan)
För vattnet gäller på djupet x, (g är tyngdacceledrationen , är vattnets densitet)
eftersom det är samma P i bägge ekvationerna kan vi sätta
med siffror ( = kg/m3 , g = 9,82 kgm/s2 , P0 = 105 N/m2 )
, (en andragradsekvation att lösa, två lösningar och vi måste välja den rätta)
vilket jag får till att x = cirka 1,7 m
.