Давление - величина, равная отношению силы, действующей перпендикулярно поверхности, к площади этой поверхности. Сила давления - любая сила, действующая на тело перпендикулярно поверхности, чаще всего это вес тела. Числовое значение давления показывает силу, приходящуюся на единицу площади ее приложения.
Пример: Лопнет ли шарик, если легонько прикоснуться к нему пальцем? Чтобы он лопнул, нужно прикоснуться к нему иголкой. Что при этом изменилось? Изменилась площадь соприкосновения, в случае с иголкой она намного меньше.
Другой пример: если выпало много снега, проще передвигаться на лыжах, чем без них. В таком случае меньше шансов провалиться. Вес человека в лыжах и без – почти один и тот же, в лыжах даже чуть больше, сила действия на поверхность одна и та же, но результат разный.
Давление при взаимодействии твердых тел
В обоих примерах можно заметить, что отличает описанные ситуации: иголка тоньше пальца; лыжи шире и длиннее обуви. То есть результат действия зависит не только от того, какая сила действует, но и на какую площадь. Чтобы описать распределенное по поверхности действие, ввели величину: сила, действующая на единицу площади. Называется эта величина “давление”, обычно обозначается буквой “р”(англ. – pressure):
В качестве альтернативы, вы можете представить ее как энергию, которая имеет "потенциал" для работы. При изменении состояния, расположения или положения объекта накопленная энергия высвобождается.
В то время как потенциальную энергию можно определить как скрытую энергию, накопленную в веществе в состоянии покоя, другая ее форма, называемая кинетической энергией, выражается веществом, находящимся в движении.
Типы потенциальной энергии
Существуют различные типы потенциальной энергии, каждый из которых связан с определенным типом силы.
Четыре основных типа:
Гравитационная Потенциальная Энергия: энергия в объекте, когда она удерживается вертикально на некоторой высоте.
Упругая потенциальная энергия: энергия, запасенная в объекте, когда он растягивается или сжимается.
Потенциальная электрическая энергия: энергия в объекте за счет его заряда.
Химическая потенциальная энергия: энергия, запасенная в химических связях вещества.
Каждый из них измеряется по-разному. Например, потенциальная энергия гравитации (PE) пропорциональна массе (m) объекта, силе тяжести (g) и высоте (h), на которой удерживается объект.
