1611690520-2537aa0f719c889b2aeb7ff778509dd3 (826919), страница 14
Текст из файла (страница 14)
И. Менделеевым. Стоя - на платформе уравновешенных десятичных весов, человек приседает. Куда двинется В этот момент платформа — вниз или вверх? Платформа качнется вверх; Почему" ПОТОму, что, КОГдя мы приседаем, мускулы, увлекающие наше туловище вниз, тянут нОГи Вверх'„От этоГО даВление тела ня платформу уменьшается, и она должна податься. вверх. У Допустим, человек может поднять с пола груз в 1ОО кг ~1 ц). Желая поднять еще больший груз, он перекинул привязанную к грузу веревку через блок, неподвижно прикрепленный к потолку (рис. 75).
Какой груз удастся ему пол- НЯТЬ С ПОМОЩЫО ЭТОГО ПРИСПО- собления? С ~о~ощ~Ю НЕПОДВИ ~~О ГО блока можно поднять нисколько не больше, чем непосредственно руками, а даже меньше. КОГдя я тяну зя Веревку, перекинутую через неподвижный блок, я могу поднять груз, не превышающий веса моего тела. Если я вешу меньше 1ОО кг, то поднять такой Груз с помощью блока я не в СИЛЯХ. Часто смешивают в е с и да влен ие. Между тем это вовсе не одно и то же. Вещь может обладать значительным весом и все же оказывать на свою опору ничтожное давление. Наоборот, иная вошь при малом весе производит на опору большое давление„ Из следующего примера вгя сможете уяснить себе различие между весом и давлением, а заодно поймете н то, как нужно рассчитывать давление, производимое предметом на свою опору. В поле работают две бороны одинакового устройства: одна о 20 зубьях, другая — о 60.
Первая весит вместе с грузом 60 кг, вторая — 120. Какая борона работает глубже? Легко сообразить„что глубже должны проникать в землю зубья той бороны, на которые напирает большая сила, В первой бороне общая нагрузка в 60 кг распределяется на 20 зубьев; следовательно, на каждый зуб приходится нагрузки в 3 кг. Во второй бороне иа каждый зуб приходится всего 120 — то есть 2 кг, Значит, хотя вторая борона в общем тя- 60' желее первой, зубья ее должны уходить в почву мельче. Давление иа каждый зуб у первой бороны больше, чем у второй. Квашеная капуста Рассмотрим еше один несложный расчет давления. Две кадки с квашеной капустой покрыты .чежащимп на капусте деревянными кругами с камнимп.
В одной кадке круг имеет в поперечнике 24 см и нагружен !О кг; в другой бочке поперечник круга равен 32 см, а груз равен 16 кг. В какой кадке капуста находится под большим давлением? Давление, очевидно, больше в той кадке, где на каждый квадратный сантиметр площади приходится болыдий груз. В первой кадке груз в 10 кг распределяется на площадь' в 3.14 Х 12 К 12 = 452 кв. см и, значит, на 1 кв.
см приходится 10000 — — то есть около 22 г. Во второй кадке давление ьн 452. 16000 1 кв. см составляет — , то есть менее 20 г. Следователь- 804 но, в нерпой кадке капуста сдавлена сильнее. ' Плошадь круга равна числу 3.14, умновгениому на длину радиуса окружности (иа половину поперечника! н еще раа на длину радиуса. Шило а зубило Почему шило вонзается глубже, чем зубило, когда на оба орудия напирают одинаково? Причина та, что при напоре на шило вся сила сосредоточивается на очень небольшом пространстве его острия. При надавливании же на зубило та же самая сила распределяется на гораздо ббльшую поверхность. Пусть, например, шило соприкасается с материалом по поверхности в 1 кв.
мм, а зубило — на пространстве в 1 кв, см. Если напор на каждь|й инструмент равен килограмму, то под лезвием зубила материал испытывает давление в 1 кг на 1 кв. см, а под шилом— в 1:0,001 = 100, то есть 100 кг на ! кв. см (потому что 1 кв. мм = 0,01 кв. см). Давление под шилом в сотню раз сильнее„чем под зубилом; ясно, почему шило вонзается глубже„чем зубило. Вы поймете теперь, что, надавливая пальцем на иглу нри шитье, вы производите очень сильное давление, нисколько не меньшее, чем давление пара в ином паровом котле.
В этом же и секрет режущего действия бритвы: легкий напор руки создает на тонком острие бритвы давление в сотни килограммов на ! кв. см — и волос срезается. Логиадь и трактор Тяжелый гусеничный трактор хорошо держится нередко на таком рыхлом грунте, в котором увязают ноги лошадей и людей.
Это кажется многим непонятным — ведь трактор гораздо тяжелее лошади и куда тяжелее человека. Отчего же ноги лошади вязнут в рыхлой почве, а трактор не увязает? Чтобы понять это, надо снова вспомнить различие между весом и давлением. Глубже должна увязнуть не та вещь, что тяжелее, а та, у которой на каждый квадратный сантиметр опоры приходите» ббльшая нагрузка.
Огромный вес гусеничного трактора распределяется на большую поверхность его гусениц, Поэтому на каждый квадратный сантиметр опоры трактора приходится всего какая-нибудь сотня граммов. А вес лошади распределяешься на маленькую площадь под ее подковами, и оттого на 1 кв. см опоры приходится у нее более 1000 г — вдесятеро больше, чем для трактора. Неудивительно, что лошадь вдавливается в почву и вязнет глубже, чем тяжелый гусешшвый трактор.
Многие из вас, наверное, ви- 91 дели, как для поездок по вязким, топким местам лошадям на копыта надеваются широкие «башмаки», которые увеличивают площадь опоры копыт, и лошадь вязнет гораздо меньше. Ползком по льду Если лед на реке или озере ненадежен, опытные люди передвигаются по нему не на ногах, а ползком. Почему они так делают? Когда человек ложится, вес его, конечно, не изменяется, но площадь опоры увеличивается, и на каждый квадратный ее сантиметр приходится меньшая нагрузка.
Другими словами, давление человека на опору уменьшается. Теперь понятно„почему по тонкому льду безопаснее передвигаться ползком,— при этом уменьшается давление на лед. Применяют также широкую доску, на которую ложатся при передвижении по тонкому льду. Какой же груз способен выдержать лед, оставаясь целым? Величина груза, конечно, зависит от толщины льда. Лед толщиной 4 см выдерживает вес идущего человека. Интересно, какая толщина льда нужна для устройства на реке или озере катка. Для этого достаточна толщина льда в 10 — 12 см.
Где разорвется веревочка 2 Устройте сооружение, которое вы видите на рис. 76. Положите на раскрытые двери палку; к ней прикрепите веревочку с подвязанной посередине тяжелой книгой. Если теперь веревочку дернуть за подвязанную на конце линейку, то где веревочка разорвется: выше книги или ниже ее? Веревочка может разорваться и выше книги и ниже ее, смотря по тому, как тянуть. От вас самих зависит устроить либо то, либо другое. Если потянуть осто- рожно, оборвется ве р х- няя часть веревочки; если хсе рвануть резко, разорвется нижн яя часть.
Отчего так происходит? При осторожном натяжении обрывается верхняя часть веревочки, потому что на нее, кроме силы руки, действует еще вес книжки; на нижнюю же часть веревочки действует одна лишь сила руки. Иное дело при быстром рывке: за краткий миг, пока длится рывок, книга не успевает получить заметного движения; поэтому верхняя часть веревочки не растягивается, и вся сила приходи~ся на нижнюю часть, которая разрывается, даже если она толще верхней. Надорванная полоска Полоска бумаги с ладонь длиной и в палец шириной может представить материал для забавной задачи, Надрежьте или надорвите полоску в двух местах (рис.
77) и спросите товарища, что сделается с ней, если' тянуть ее за концы в разные стороны. — Разорвется в местах, где надорвано„— ответит он. — На сколько частей? — спро Рис. 77. сите. Обычно отвечают, что па три части, конечно, Получив такой ответ, предложите товарищу проверить догадку на опыте. С удивлением убедится он в своей ошибке: полоска разорвется только на две части.
Можно сколько угодно раз проделывать этот опыт, беря полоски различной величины и делая надрывы различной глубины, и никогда не удастся получить больше двух кусков. Полоска рвется там, где она слабее, подтверждая пословицу: кГде тонко, там и рвется». Дело в том, что из двух надрывов или надрезов, как ни стараться их сделать одинаковыми, один неизбежно будет хоть немного глубже другого — пусть незаметно для глаз, но все же глубже.
Это место полоски, как самое слабое, начнет рваться первым. Л раз начало рваться, дорвется до конца, потому что делается все слабее. Вы, вероятно, с удовлетворением узнаете, что, проделывая этот пустячный опыт, вы побывали в области серьезной и важной для техники науки, которая называется ксопротивление материалов». Что сделается с пустым спичечным коробком, если с размаху ударить по нему кулаком? Я уверен, из 10 читателей девять скажут, что коробок от такого обращения сломается. Десятый — тот, кто сам проделывал этот опыт или слышал о нем от других,— будет другого мнения: коробок уцелеет.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
