Informazioni su questo esperimento
Lo stesso carico produce pressioni diverse quando è distribuito su aree differenti. Allarga la superficie di contatto e osserva come gli indicatori di pressione si concentrano meno. Usa la curva inversa per spiegare le racchette da neve, le fondamenta larghe e gli utensili affilati, distinguendo la forza dalla pressione.
Obiettivi di apprendimento
- Esamina come l’area di contatto influisce sulla pressione di contatto mantenendo costanti le altre variabili.
- Usa il grafico e i valori numerici per verificare una previsione.
- Spiega le ipotesi fisiche e i limiti di applicabilità di questo modello.
Come si usa
- 1Imposta la forza su 200 N e l’area su 100 cm². Verifica che la pressione sia di 20 kPa.
- 2Raddoppia l’area di contatto senza cambiare la forza. Prevedi la nuova pressione.
- 3Salva la curva, raddoppia la forza e confronta la pressione a parità di area.
- 4Imposta la forza su zero. Perché l’intera curva si trova sull’asse orizzontale?
Il modello
Ipotesi
- La forza normale è distribuita uniformemente sull’area di contatto piana inserita.
- Il diagramma mostra una sezione trasversale della superficie di contatto, la cui larghezza è proporzionale alla radice quadrata dell’area. Non vengono calcolati la deformazione e il cedimento del materiale.
Provalo in classe
- Q1Quale pressione esercita una forza di 600 N su 300 cm²?
- Q2Perché la pressione rimane invariata quando si raddoppiano sia la forza sia l’area?
Domande frequenti
È questa la pressione in ogni punto?
È la pressione di contatto media. La pressione di contatto reale può variare vicino ai bordi o sulle superfici ruvide.
Perché la curva aumenta così bruscamente con aree piccole?
La pressione è inversamente proporzionale all'area. Il modello non consente mai un'area pari a zero, per la quale l'espressione non sarebbe definita.