الضغط في المواد الصلبة – أحذية الثلج والزلاجات والكعب الرفيع والدبابيس والطوب

ماذا تعرض

يدل الضغط على مدى تركّز القوة: فهو القوة العمودية على السطح مقسومة على المساحة التي تؤثر فيها، ⁦p = F/A⁩، ويقاس بالباسكال (⁦1 Pa = 1 N/m²⁩). الوزن نفسه إذا توزع على مساحة كبيرة، كما في أحذية الثلج أو الزلاجات، يعطي ضغطًا صغيرًا فلا تكاد تغوص في الثلج. وإذا تركّز على مساحة صغيرة جدًا، كالكعب الرفيع أو رأس الدبوس، يعطي ضغطًا هائلًا ينفذ في الرمل أو الخشب. والطوبة الموضوعة على أصغر أوجهها تضغط على الأرض أكثر من غيرها.

طريقة الاستخدام

في «اختبار الغوص» اختر «الجسم» و«السطح»، وغيّر «القوة ⁦F⁩» و«مساحة التلامس ⁦A⁩» بالمنزلقات (يبدأ كل جسم بقيم نموذجية)، ثم اضغط «ضع». اقرأ الضغط والعمق ثم اضغط «تسجيل» لإضافة المحاولة إلى الجدول والرسم البياني. وفي «الطوبة» اختر «الوجه السفلي» و«عدد الطوب» وسجّل كل وجه للمقارنة.

المعاملات القابلة للتغيير

• الشاشة اختبار الغوص, الطوبة
• الجسم شخص بحذاء عادي, شخص بحذاء ثلج, شخص على زلاجات, شخص بكعب رفيع, فيل, دبوس
• السطح ثلج, رمل, لوح خشبي
• القوة ⁦F⁩ 1–60000 ⁦N⁩
• مساحة التلامس ⁦A⁩ 0.001–5000 ⁦cm²⁩
• الوجه السفلي الوجه الكبير, الوجه الجانبي, الوجه الصغير
• عدد الطوب المكدس 1–4

أسئلة للاستكشاف

1. لماذا لا تكاد تغوص في الثلج بأحذية الثلج مع أن وزنك لم يتغير؟
2. على أي وجه توضع الطوبة فوق أرض لينة لتعطي أقل ضغط؟
3. لماذا يكون رأس الدبوس عريضًا وطرفه مدببًا؟