압력과 접촉 면적

중학교물리강체의 평평한 접촉면에 작용하는 균일한 수직 접촉 압력 p = F/A

접촉 패드의 오른쪽 가장자리를 드래그해 같은 힘이 다른 면적에 분산되도록 하세요.

현재 설정

이 실험 소개

같은 하중이라도 서로 다른 면적에 분산하면 압력이 달라집니다. 접촉 패드의 폭을 넓히고 압력 표시가 덜 집중되는 모습을 확인하세요. 역비례 곡선을 이용해 스노슈, 넓은 기초, 날카로운 도구를 설명하되 힘과 압력은 구분하세요.

학습 목표

다른 변수를 일정하게 유지하면서 접촉 면적이 접촉 압력에 미치는 영향을 알아보세요.
그래프와 수치 판독값을 사용해 예측을 검증하세요.
물리적 가정과 이 모델이 더 이상 적용되지 않는 조건을 설명하세요.

사용 방법

1힘을 200 N, 면적을 100 cm²로 설정하세요. 압력이 20 kPa인지 확인하세요.
2힘은 그대로 둔 채 접촉 면적을 두 배로 늘리세요. 새로운 압력을 예측하세요.
3곡선을 저장하고 힘을 두 배로 늘린 다음, 같은 면적에서 압력을 비교하세요.
4힘을 0으로 설정하세요. 곡선 전체가 가로축 위에 있는 이유는 무엇인가요?

모델

p = F_{⊥} / A

평균 수직 압력

1 c m^{2} = 1 0^{- 4} m^{2}

계산하기 전에 면적 단위를 변환하세요

가정

수직항력은 입력한 평평한 접촉 면적 전체에 균일하게 분포합니다.
도표는 폭이 면적의 제곱근에 비례하는 패드의 단면을 보여 줍니다. 변형과 재료 파손은 계산하지 않습니다.

수업에서 해 보기

Q1600 N의 힘은 300 cm²에 얼마의 압력을 가하나요?
Q2힘과 면적을 모두 두 배로 늘리면 압력이 변하지 않는 이유는 무엇인가요?

자주 묻는 질문

이것은 모든 지점에서의 압력인가요?

이는 평균 접촉 압력입니다. 실제 접촉 압력은 가장자리나 거친 표면 근처에서 달라질 수 있습니다.

면적이 작을 때 곡선은 왜 이렇게 가파르게 상승하나요?

압력은 면적에 반비례합니다. 면적이 0이면 식이 정의되지 않으므로 모델에서는 면적이 0이 되지 않습니다.