Tryck

Philip sätter upp en affisch, men han har slut på häftstift. Han försöker använda en nål istället för ett häftstift för att sätta upp affischen. Ouch! Nålen fungerar inte – den gör hål på Philips tumme. Kanske den här träpinnen med en platt ände fungerar bättre?

Den platta änden är skonsammare mot Philips tumme. Men trots att Philip trycker lika hårt som innan, kan pinnen inte tränga igenom väggen. Hur kommer det sig att häftstift lätt går igenom väggen utan att du behöver ta i? Jo, det handlar om tryck! När Philip försöker trycka in nålen, använder han en kraft mot nålens ände.

Den har en liten yta, där all kraft koncentreras. Så Philip känner ett stort tryck på sin tumme, och det gör ont. När han använder träpinnen, gör det inte ont. Det beror på att kraften som Philip använder sprids ut över den större ytan på träpinnens platta ände. Det ger ett mindre tryck på hans tumme.

Men den andra sidan av träpinnen, som trycks mot väggen, har också en större yta. Kraften som Philip använder sprids ut över den ytan. Trycket är inte tillräckligt för att tränga igenom väggen. Det är därför Philip verkligen behöver hitta några häftstift. Precis som träpinnen, har häftstiftet en platt ände.

Philip kan trycka där utan att göra sig illa, eftersom trycket är lågt. Och precis som nålen, har stiftet en spetsig ände riktad mot väggen, där all kraft koncentreras. Där häftstiftets spets träffar väggen är trycket högt, och nålen går igenom lätt. Märkte du att det finns ett samband mellan kraften som används, ytan – eller arean – och det resulterande trycket. När du använder kraft på en area, skapar du ett tryck.

Hur stort tryck som uppstår, beror på hur mycket kraft som används och över hur stor area. Tryck är lika med kraft delat på area. Om du vet kraftens storlek och kontaktytans storlek, kan du räkna ut trycket. Vi testar det! Jenny och Aki är på stranden.

Båda väger lika mycket: 60 kilogram. Den kraft som båda utövar på sanden är ungefär 600 newton. Aki har högklackade skor och Jenny har stövlar med platt sula. Undersidan av Jennys stövlar har en sammanlagd area av 0,04 kvadratmeter. Den sammanlagda arean på sulorna och klackarna på Akis skor är bara 0,015 kvadratmeter.

Kan du avgöra vem av dem som utsätter sanden för högst tryck? Vi kan använda formeln för att få svaret! Trycket under Jennys stövlar är lika med kraften, 600 newton, delat med arean, 0,04 kvadratmeter. Det är 15 000 newton per kvadratmeter, eller 15 000 pascal. Trycket under Akis högklackade skor är 600 newton delat med arean, 0,015 kvadratmeter.

Det är 40 000 pascal. Trycket under Akis högklackade skor är mycket högre än trycket under Jennys stövlar. Kan Aki på något sätt minska det tryck hon utövar på sanden? Du kan ändra trycket genom att ändra antingen kraften eller kontaktytan. Att öka kraften eller minska arean, ökar trycket.

Att minska kraften eller göra arean större, minskar trycket. Aki kan inte göra så mycket åt kraften. Men hon kan öka kontaktytan. Hon tar av sig sina skor! Hennes fötter har större kontaktyta än hennes högklackade skor, så kraften sprids ut, och hon sjunker inte ner i sanden!