狗子:啊!我的腳好疼啊!
老子:怎麼了?
狗子:好像有東西紮到我的腳了。
老子:是枚圖釘
狗子:這麼小的圖釘,怎麼能把鞋底紮穿?我的鞋底很硬的啊!
老子:圖釘雖小,但釘尖更小啊,腳踩到釘尖上,産生了很大的壓強,所以很容易紮穿鞋底。
狗子:壓強是什麼?
老子:壓強,就是物體所受的壓力與受力面積之比,用來比較壓力産生的效果。
壓強越大,壓力的作用效果越明顯。
p=F/S (F為外力,S為受力面積)
狗子:所以壓力和壓強還不一樣?
老子:當然不一樣。
壓力隻描述了力的大小,壓強除此之外,還描述了作用面積,以及作用效果。
你的體重是一定的,踩在地上,作用面積是整個鞋底,所以腳不會痛。
但同樣的體重,猜到圖釘上,作用面積是一個釘尖,這時所有壓力集中到一個點上,效果就大大加強,立即戳穿鞋底,紮傷腳闆。
狗子:哦。我懂了,打針是不是也是這個原理?
針筒很粗,但針尖很細,所以稍一用力,就可以紮進肉裡。
老子:沒錯!
都是通過縮小作用面積,來增大壓強。
狗子:那如果增大作用面積呢?
老子:同樣大小的力,作用在更大的面積上,壓強當然會變小。
比如比較常見的交通工具——火車。
由于車體長,載客多,整體重量非常大。
如果像汽車那樣,直接把火車輪子放地面上跑,無論哪裡的地面都不可能承受住這麼大的壓力,一定會下沉塌陷。
所以火車要鋪設鐵軌,而且鐵軌下還要鋪墊枕木,相當于把火車與地面的接觸面積,擴大了無數倍。
這樣,火車對地面的壓強,就大大減小了。
狗子:相當把這個壓力分散了,對嗎?
老子:對。
而且有些緊急的時刻,也可以通過增大作用面積,減小壓強,來解決難題。
比如沼澤地,一腳踩上去,就會陷進去,而且越掙紮陷得越深。
如果鋪一塊大木闆,站在上面,就不會陷進去。
雖然你的體重沒變,但你與沼澤的接觸面,由兩隻腳的面積,擴大到了一塊闆的面積,所以壓強大大減小。
狗子:哇!學點知識,關鍵時候能救命啊!
老子:救命的知識點多了,再送你一個。
狗子:來吧。
老子:現在的車輛,在遇到溺水或者電路故障的時候,門窗會無法打開。
這時你用手、闆磚、甚至鐵錘都砸不碎窗玻璃。
如果使用破窗器,或者座椅頭枕的金屬腿,對準側窗玻璃的邊角,用力一砸,就可以将整塊玻璃破壞。
這也是利用尖銳物品,制造高壓強的辦法。
狗子:已收藏!
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