Terus ke kandungan
IGCSE·Tuition
Fizik · Pelajaran

Kaitkan tekanan dengan daya dan luas

Anda tahu pisau memotong lebih baik daripada sudu, tetapi menukar idea itu kepada nombor memerlukan ketelitian dengan unit.

Dalam halaman ini
  1. Apakah yang dikatakan oleh persamaan ini?
  2. Cara menyediakan mana-mana soalan tekanan
  3. Contoh berlangkah
  4. Kesilapan yang perlu diperhatikan
  5. Semak kendiri
  6. Ke mana selepas ini

Tekanan (pressure) ialah daya yang bertindak pada setiap unit luas, jadi p = F ÷ A. Ia muncul apabila soalan bertanya mengapa sesuatu tenggelam dalam tanah lembut, mengapa paku diasah, atau berapa banyak daya yang boleh diberikan oleh omboh hidraulik.

Kemahiran ini membuka tekanan dalam pepejal dan bendalir dan digunakan semula dalam setiap pelajaran seterusnya.

Apakah yang dikatakan oleh persamaan ini?

Daya yang sama pada luas yang kecil memberi tekanan yang besar. Sebarkan pada luas yang besar dan tekanannya kecil. Itulah sebabnya kasut tumit tinggi meninggalkan kesan pada lantai lembut lebih daripada kasut rata, walaupun pemakainya sama.

Persamaan ini boleh disusun semula dalam tiga cara:

  • tekanan = daya ÷ luas, p = F ÷ A
  • daya = tekanan × luas, F = p × A
  • luas = daya ÷ tekanan, A = F ÷ p

Unit: daya dalam newton (N), luas dalam meter persegi (m²), tekanan dalam pascal (Pa), dengan 1 Pa = 1 N/m².

Cara menyediakan mana-mana soalan tekanan

  1. Tulis maklumat yang diberi, lengkap dengan unit.
  2. Tukar luas kepada m² jika dalam cm². Bahagi dengan 10 000, kerana 1 m² = 10 000 cm².
  3. Semak bahawa daya dalam newton. Jika jisim diberi, lihat mengelak jisim apabila daya diperlukan.
  4. Tulis persamaan dan gantikan nilai.
  5. Beri jawapan dengan unit, dan semak bahawa saiznya munasabah.

Contoh berlangkah

Sebuah kotak tertutup mempunyai berat 240 N. Tapaknya berukuran 0.30 m kali 0.20 m. Kotak itu kemudian didirikan pada muka terkecilnya, yang berukuran 0.20 m kali 0.10 m. Cari tekanan pada setiap kedudukan. (Data contoh rekaan.)

Langkah 1, luas pertama: 0.30 × 0.20 = 0.060 m².

Langkah 2, tekanan pertama: p = 240 ÷ 0.060 = 4000 Pa.

Langkah 3, luas kedua: 0.20 × 0.10 = 0.020 m².

Langkah 4, tekanan kedua: p = 240 ÷ 0.020 = 12 000 Pa.

Semakan: luas menjadi tiga kali lebih kecil (0.060 ÷ 0.020 = 3), maka tekanan tiga kali lebih besar (12 000 ÷ 4000 = 3). Berat tidak berubah, hanya luas sentuhan.

Kesilapan yang perlu diperhatikan

Kesilapan lazim ialah membiarkan luas dalam cm² tetapi tetap menamakan jawapan sebagai pascal.

Jawapan yang salah: daya 240 N pada luas 600 cm² memberi p = 240 ÷ 600 = 0.4 Pa.

Persamaannya betul, tetapi 600 cm² bukan 600 m². Jawapannya ialah 0.4 N/cm², bukan 0.4 Pa.

Pembetulannya ialah menukar dahulu: 600 cm² = 600 ÷ 10 000 = 0.060 m². Kemudian p = 240 ÷ 0.060 = 4000 Pa. Tekanan 0.4 Pa terlalu kecil untuk beban 240 N, dan semakan saiz itu menangkap kesilapan tersebut.

Semak kendiri

Cuba soalan ini, kemudian buka setiap jawapan.

1. Daya 500 N bertindak pada luas 0.25 m². Cari tekanan.

Tunjukkan jawapan

p = F ÷ A = 500 ÷ 0.25 = 2000 Pa

2. Tekanan di bawah sebuah pelantar ialah 15 000 Pa dan luasnya 0.40 m². Berapakah daya yang ditanggungnya?

Tunjukkan jawapan

F = p × A = 15 000 × 0.40 = 6000 N

3. Yang manakah memberi tekanan lebih besar: 800 N pada 0.50 m², atau 300 N pada 0.10 m²?

Tunjukkan jawapan

Pertama: 800 ÷ 0.50 = 1600 Pa. Kedua: 300 ÷ 0.10 = 3000 Pa. Yang kedua memberi tekanan lebih besar, walaupun dayanya lebih kecil, kerana luasnya jauh lebih kecil.

Ke mana selepas ini

Seterusnya, lihat bagaimana kedalaman menghasilkan tekanan dalam tekanan cecair dalam keadaan yang dinyatakan. Set latihan tekanan mencampurkan semua kemahiran dalam modul ini.

Sesetengah pelajar boleh menjawab soalan satu langkah ini tetapi hilang arah apabila soalan menyembunyikan luas atau memberi jisim. Guru kami mencari corak seperti itu dalam tuisyen Fizik dalam talian satu dengan satu.

Soalan lazim

Apakah satu pascal?

Satu pascal (Pa) ialah satu newton daya yang bertindak pada satu meter persegi luas, jadi 1 Pa = 1 N/m². Ia tekanan yang kecil, sebab itu nilai harian selalunya beribu-ribu pascal. Tukar luas kepada m² sebelum membahagi, jika tidak jawapan tidak dalam pascal.

Mengapakah pisau tajam memotong lebih baik daripada pisau tumpul?

Daya yang anda tolak hampir sama, tetapi mata yang tajam mempunyai luas sentuhan yang jauh lebih kecil. Tekanan ialah daya dibahagi luas, jadi luas yang kecil memberi tekanan yang jauh lebih besar pada makanan. Penaakulan yang sama menerangkan mengapa ski menyebarkan berat pada luas yang besar.

Bagaimana saya mengingati susunan persamaan ini?

Tulis p = F ÷ A dan semak dengan unit. Daya dalam N dan luas dalam m², jadi N ÷ m² memberi N/m², iaitu pascal. Jika anda membahagi luas dengan daya, anda mendapat m²/N, yang bukan unit tekanan, jadi semakan unit menangkap kesilapan itu dengan cepat.

Dikemas kini:

Langkah seterusnya

Jika pengiraan tekanan masih terasa seperti memilih antara F ÷ A dan A ÷ F, guru satu dengan satu boleh memerhati cara anda menyusun setiap baris dan membetulkan tabiat di sebaliknya.

Kelas percubaan berbayar satu jam pada kadar guru yang disahkan, bermula RM80. Yuran lain, jadual dan susunan seterusnya disahkan terus bersama guru selepas kelas percubaan.

Tuisyen diatur bersama ibu bapa atau penjaga. Hantar halaman ini kepada mereka melalui WhatsApp supaya mereka boleh bertanya bagi pihak anda.

Ibu bapa atau penjaga? Tanya di sini

9,000+ pelajar telah dibantu melalui perkhidmatan kami