Номер 247, страница 67 - гдз по физике 7 класс сборник задач Исаченкова, Гладков

247. Решение

Режущие и колющие инструменты, такие как ножи, иглы, лезвия или шила, способны оказывать очень большое давление благодаря своей особой геометрии. Это явление объясняется основным определением давления.

Давление ($\text{p}$) — это физическая величина, равная отношению силы ($\text{F}$), действующей перпендикулярно поверхности, к площади этой поверхности ($\text{S}$). Математически это выражается формулой:

$p = \frac{F}{S}$

Из этой формулы следует, что давление обратно пропорционально площади, на которую распределяется сила. Режущие и колющие инструменты специально затачиваются, чтобы площадь их рабочей поверхности (острия или лезвия) была как можно меньше.

Когда мы прикладываем к такому инструменту силу $\text{F}$ (например, нажимаем на нож, чтобы разрезать хлеб), вся эта сила концентрируется на очень маленькой площади $\text{S}$ соприкосновения лезвия с поверхностью хлеба. Поскольку в формуле площадь $\text{S}$ находится в знаменателе и её значение чрезвычайно мало, результат деления — давление $\text{p}$ — становится очень большим.

Именно это огромное давление позволяет инструменту легко проникать в материал, раздвигая или разрушая его структуру, то есть резать или колоть. Если бы мы попытались разрезать хлеб тупой стороной ножа, прикладывая ту же силу, то из-за гораздо большей площади контакта давление было бы во много раз меньше и недостаточным для разрезания.

Ответ: Режущие и колющие инструменты оказывают очень большое давление, так как сила, прикладываемая к ним, концентрируется на чрезвычайно малой площади их острого лезвия или кончика. В соответствии с формулой давления $p = \frac{F}{S}$, чем меньше площадь $\text{S}$, тем большее давление $\text{p}$ создается при одинаковой силе $\text{F}$.