北京冬奥会精彩落幕,相信大家对于中国双人滑组合隋文静/韩聪夺得金牌的那场比赛依旧记忆犹新。关于滑冰,其实有很多小知识,例如,滑冰时为什么要穿冰鞋?人造大理石比冰面平整光滑,但却不能穿着冰鞋在上面滑,这又是为什么呢?
这其实都与压强有关。物体所受的压力与受力面积之比叫作压强。压强用来比较压力产生的效果,压强越大,压力的作用效果越明显。冰鞋上的冰刀刃口很窄,普通冰刀的刀刃只有两毫米宽,冰刀与冰面的接触面积非常小,滑冰时刀刃对冰面的压强很大,压强增大时,冰的熔点降低,冰刀下的冰融化为水,起到润滑剂的作用,冰刀就容易在冰上滑动,让人们能在冰面上表演许多优美的动作。冰刀不能在大理石上滑动就是因为缺少润滑剂,大理石还可能因承受压强过大而破裂。
压强在生活中无处不在,与人们的衣食住行密切相关。想要增大压强,可以在压力一定时,减小受力面积,或者在受力面积一定时,增大压力。想要减小压强,可以在压力一定时,增大受力面积,或者在受力面积一定时,减小压力。
在安装机械固定螺杆时,人们总会在螺杆上先垫上几个垫片,然后将螺母拧紧。这里的螺丝垫片起的主要作用是通过增大连接部分的受力面积,减小压强,从而避免损坏连接部分。
牙膏、饮料瓶盖子中间或边缘设计成凸起的尖形,用它可以产生较大的压强,使人们不需要借助其他辅助工具就能将牙膏或饮料瓶的封口打开,使用起来很方便。
缝衣针、图钉等的尖端做得很尖,刀子、斧子等锋刃磨得很薄,都是为了通过减小受力面积来增大压强,以便在用力不大的情况下能刺进别的物体。
固体有压强,液体也有压强。液体对容器内部的侧壁和底部都有压强,压强随液体深度增加而增大。液体压强还跟液体的密度有关,液体密度越大,压强也越大。
例如水坝往往做成上窄下宽,因为水越深压强越大,而下部越宽越能承受更大的压强。水中不同深度的地方水的压强不一样,所以潜水员穿的抗压服不同,以保护潜水员的安全。
物理学家帕斯卡最先发现液体对压强传递的规律,即帕斯卡定律:加在密闭液体上的压强,能够大小不变地由液体向各个方向传递。因此,当某一较小表面受到压力而产生压强时,在较大面积上就会产生很大压力。这就是液压机的原理。千斤顶、榨油机等都是液压机。液压传动在挖掘机、铲车、水泥泵车、自卸车等大型工程机械、车辆中有着广泛应用。
地球被大气包裹着,气体也有压强。我们所熟知的拔火罐,原理其实很简单,主要是利用热胀冷缩排去空气,即借燃烧时火焰的热力,排去罐内空气,内部压强小于外部压强,使之形成负压而吸着于皮肤上。
米、空矿泉水瓶、一次性塑料杯(塑料碗、塑料盒)、硬纸片、剥了壳的熟蛋(鸡蛋、鸭蛋、鹌鹑蛋)、清水、芒果汁、蜡烛、打火机、脸盆、厨房用不锈钢支架、汉语词典、玻璃瓶、保温杯、瓷盘、空酸奶瓶、吸管、剪刀、水胶布、双面胶。
塑料盒装满米,三角支架朝上,上面放本汉语词典,观察支架陷入米中情况。三角支架朝下,上面放本汉语词典,观察支架陷入米中情况。
一次性塑料杯装满清水,硬纸片紧贴杯口,再倒置,水竟然没冲开纸片掉下来。
①矿泉水瓶装满水,一次性塑料碗紧贴瓶口,再倒置,水不会出来。提起矿泉水瓶,水才会流出。提起时瓶口在水面下,水不会流出来, ②矿泉水瓶下部侧面开个小孔,装满水,水从小孔流出。盖上瓶盖,水停止流出。
瓷盘中央点根蜡烛,往瓷盘中倒入水(可加入芒果汁调色便于观察),把空酸奶瓶盖住蜡烛,随着火焰熄灭,水竟然神奇地被吸进去了。
弯头吸管从塑料杯侧壁插入,缝隙用水胶布、双面胶堵上,如图示摆成阶梯状,最上杯倒满水,发现上杯水被抽空,接着第2杯水、第3杯水依次被抽空。
把剥了壳的熟蛋(鹌鹑蛋、鸡蛋、鸭蛋)依次放上口径比较小的玻璃瓶、保温杯口,发现蛋被卡住下不去。把玻璃瓶、保温杯倒满热水,再倒出热水,把蛋重新放上瓶口,观察到蛋慢慢掉下去。