压强课外拓展

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1、一、滑雪和滑冰你知道滑雪运动员为什么一定要用滑雪板滑雪吗？道理很简单，雪是十分松软的，人对地面的压强较大，踩在雪地里，一步就是一个坑，行走很困难。一个质量为50kg的人，行走时地面上每平方厘米受到的压力约是2.75N,出于雪承受不了这么大的压强，所以脚会陷进雪地里，在人对地面的压力不变的情况下，若要减小人对雪地的压强，只有增大人与地而的接触而积。用滑雪板就是为了达到这个日的。一块滑雪板长2m,宽10cm,一个质量为50kg的人穿上它，每平方厘米受到的压力约为O.BNo雪能够承受这一压强，所以运动员就可以在雪地上自由滑行了。滑冰为什么要穿冰鞋呢？冰鞋上的冰

2、刀的刃口很窄，普通冰刀的刀刃只有2mm宽，花样冰刀的刀刃也不过4mm宽，刀的前面呈弯月形，中央凹进一些。因此，冰刀与冰而的接触面积非常小。人对地而的压力是一定的，穿上冰鞋，冰面的受力面积减小了，它受到的压强会人人地增人，一个质量为50kg的人穿上冰鞋，他对冰面的压强高达几百乃至上千个标准大气压。这有什么好处呢？冰的熔化有一个特点：当它受到的压强增大时，熔点将会降低，一般每増加一个标准大气圧，冰的熔点大约降低0.0075°Co这样使零度以下的冰在冰刀的作用下熔化成水。冰刀下面薄薄的一层水可以起到润滑作用，它减小了冰刀与冰面之间的摩擦，使人们能在冰面上飞跑，

3、或者表演许多优美的运动。二、滑雪板和冰刀“滑雪板做得又宽又长是为了减小压强，对吗？”不止一个同学这样问我。P丄答案是肯定的，因为s,这其实谁都知道的，可是为什么要减小压强呢？有什么道理，他们却百思不得其解。滑雪是一种运动方式，甚至也是一种交通方式。这在北京是不可想象的，一年冬天难得下一两场雪，打雪仗、堆雪人述没玩够，雪就化了。这时候，人们是避免骑自行车，或者开汽车的。因为雪被踩实了，轧紧了，表面光溜溜的，摩擦力太小，汽车刹不住车，自行车稍不留神就东倒西歪。不过，踏着洁口的雪走上一段，也满有诗意的，等不了儿天，雪就化了。但是在北人荒，在俄罗斯的西伯利亚，在

4、芬兰，遍地半年不化的白雪带来的就不光是诗意了，还有出行的困难。比如，在北大荒的深山老林，有的地方积雪没膝，有的地方更深，人迹罕至,不可能有那么多的车辆把路面上的雪轧平。再说，在偏僻的山林，哪有路哇！一个人耍从地到某地，必须趟着没膝的深雪，一步一个脚印地前进，每前进一步,都是一次用脚把雪踩平的活动，这需要做多少无用功啊！如果人在雪面上行动，而不落到地面上来，那么冰雪表面与雪撬的摩擦力是很小的，不必很大的牵引力，也不必把雪压实去做无用功了。关键是雪能托得住人吗？这就看受力面积了。我们知道，一个人双脚站立，对地面的压强可达到1.5X104帕，即1.5万帕。如人

5、踩着乂宽乂大的雪撬，把人踩雪面的面积增大20倍，那么，人对雪的压强就减小到原来的1/20,人就被托在雪的表面，人就几乎不受摩擦力而“畅行无阻,'To其实，没有摩擦力并不美妙，也无法畅行无阻，反而有时简直寸步难行了。是吧！人此凭两条腿，在操场上可以疾走飞奔，在冰场上却前仰厉合。这不就因为没有了摩擦力吗？人走路时靠后脚蹬地面的静摩擦力的反作用力作为前进的动力，靠前脚触地的滑动摩擦力和静摩擦力来导向，否则就走不稳。有了雪撬可以保证人不落入雪坑里，可以大大地减小摩擦力，却使人前进不得了。大家在电影中看到，著名间谍007邦德在冰雪上行走时，要持两支手杖，形如直直的

6、拐杖,上端有个皮带环，套在手腕上，防止没握住时从手屮滑脱，手杖的下端30厘米高处有两个圆环，这是为了雪太深时不必捅到底就可以得到反作用力。总之，有了手杖，向后支撑，人就可以前进了。至于拐弯，可以用手杖在地面上支撑一下就拨正了航向，就如同一个顺水飘流的竹筏子，当它要向左拐弯时，只耍把竹篙插进右侧的水里，点一下，利用反作用力，就向左了。在初中物理中解释说，这叫“力是改变物体运动状态的原因”。还有一种拐弯方法，运动员只要把身体微微左倾，这时人受的重力和雪对人的斜向上方的支持力的合力就使人产生了一个进行圆周运动的向心力，人就转弯了。可是，善于联想的同学马上就蹦出

7、了新的问题一一既然如此，为什么滑冰就不用手杖？滑冰的冰刀不仅不会加长加宽，反而耍开刃，要把冰刀磨得很锋利？其实，答案就包含在提问中了，或者说，只要仔细观察现象，就很容易分析出答案来。滑冰、滑雪、行车、走路都必须有一个与地面的作用力，利用它的反作用力来作为前进的动力，至少是起动的力，因为没有这个力物体就会保持出发前的静止状态；运动起来Z后，要尽量地减小阻力；同时，靠调整姿态或与地面的摩擦力来调整方向。（例如跳水运动员靠调整姿态，调整重心来改变运动；飞机靠调整尾翼和商机翼的水平情况来改变方向）。滑冰一般不用手杖，它要靠运动员用冰刀踏冰。要蹬冰，就只有用冰刀的

8、刃去啃冰。刀刃必须很薄、很锋利。这样压强就人，就可以获得很人的阻力（摩擦力）。要