1916年9月15号,在第一次世界大戰的戰場——索姆河畔旁,德軍躲在塹壕裡等待英、法軍發動新的進攻。7時30分左右,大霧籠罩,硝煙彌漫,遠方地平線上突然出現了黑色的“鋼鐵怪物”,往日威力巨大的機槍對它們沒有一點威懾力,怪物們在泥濘的彈坑間如履平地,将德軍的工事碾壓得支離破碎。這就是後來稱雄戰場的“陸戰之王”——坦克,從此徹底改變了第一次世界大戰的格局。笨重的坦克如何在複雜的地形穿梭自如呢?
二戰時的坦克
壓力
壓力是物體與物體相互擠壓所産生的力
壓力和重力的差别
1.壓力的方向是垂直于接觸面并指向受力的一方,并不都是豎直向下,大小也是變化多端,而物體受到的重力大小和方向都是确定的。
2.隻有當物體靜止放在水平面上不施加其他力時,壓力的大小才等于重力。
Tips:
放在斜面上的物體,對它的壓力垂直斜面且指向斜面,大小不等于重力。
壓強
實驗:
把小桌放在海綿上;在桌面上加一個砝碼,進行觀察;再把小桌翻過來,桌面朝下,并在上面放一個砝碼。注意觀察三次實驗時海綿被壓下的深度,這顯示了壓力的作用效果。
結論:
通過觀察我們可以得到壓力的作用效果與壓力大小和受力面積有關,這裡的受力面積可以理解為受力物體與施力物體的接觸面積。
物理學中用壓強來表示壓力的作用效果。物體受到的壓力與受力面積的比值稱為壓強。
如果用p表示壓強,F表示壓力,S表示受力面積,那麼p=F/S。
壓強在數值上等于物體單位面積上受到的壓力。壓強的單位是牛每平方米,也可以叫做帕斯卡,簡稱帕,符号Pa。
坦克的重力為400000N,兩條履帶的總面積為4m²。那麼它對地面的壓強p=F/s=400000N/4m²=100000Pa。
一個50千克穿細高跟鞋的女郎,假設鞋跟為1平方厘米,那麼她對地面的壓強竟然可以達到2500000Pa,這樣巨大的壓強足以将腳面戳穿!
壓強的利用
我們需要改變壓強時,可以增大受力面積來減小壓強,比如背帶很寬的雙肩包,包括索姆河畔的坦克采用很寬的履帶而不是直接用輪子等都是利用了這一原理。
當然也可以通過減小受力面積來增大壓強,像釘子、針管等。
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