# Давление твёрдых тел, жидкостей и газов. Атмосферное давление > Почему танк держится на мягком грунте, а человек проваливается: давление, формула p = F/S и вес всей атмосферы. **Физика, 7 класс.** Урок бесплатного онлайн-самоучителя «ШкольныйГид». Обновлено: 2026-09-30. Страница урока: https://shkolniygid.ru/fizika/7-klass/davlenie/ Танк массой 40 тонн уверенно идёт по раскисшей пашне, а грузовик той же массы зарывается до осей. Секрет — в опоре: две гусеницы дают около 5 м² соприкосновения с грунтом, четыре шины — всего 0,4 м². **Давление** показывает, какая сила давит на каждый квадратный метр опоры: $p = \frac{F}{S}$. Сила в ньютонах делится на площадь в квадратных метрах, получается паскаль: 1 Па = 1 Н/м². Гусеницы распределяют 400 000 Н по пяти квадратным метрам — выходит 80 000 Па, то есть 80 кПа. А узкие шины создают миллион паскалей, и грунт такое уже не держит. ### Давление жидкости и вес воздуха ![Коробка на столе: сила давления распределяется по площади опоры](https://shkolniygid.ru/img/lessons/davlenie-1.webp) *Одна и та же сила, приложенная к разной площади опоры, создаёт разное давление: чем меньше опора, тем сильнее «продавливание» поверхности.* В жидкости и газе давление передаётся во все стороны одинаково — это закон Паскаля. Именно он набирает воду в шприц: тянешь поршень, под ним возникает разрежение, и атмосферное давление вдавливает жидкость внутрь. Само атмосферное давление — это вес воздуха: на каждый квадратный сантиметр у Земли давит около 10 Н, на ладонь — как гиря в сто килограммов. Нормальное давление у поверхности — примерно 100 кПа, те самые 760 мм ртутного столба. Давление жидкости растёт с глубиной по формуле $p = \rho g h$: на десяти метрах вода добавляет 100 кПа — ещё одну атмосферу. | Случай | Давление | Почему | | --- | --- | --- | | Гусеницы танка | около 80 кПа | вес распределён по площади около 5 м² | | Узкие шины грузовика | около 1 МПа | та же сила на крошечную площадь | | Атмосфера у поверхности Земли | около 100 кПа | вес всего столба воздуха | | Вода на глубине 10 м | плюс около 100 кПа | давление столба воды $\rho g h$ | > **Ловушка.** Паскаль — это ньютон на квадратный метр, а не на сантиметр. Переводя см² в м², дели на 10 000: подошва 250 см² — это 0,025 м². И в формулу подставляй только площадь опоры, по которой сила реально распределена, а не всю поверхность тела. *[Интерактив: Величина и формула — доступен на странице урока]* *[Интерактив: Верю — не верю — доступен на странице урока]* Ты стоишь на снегу в ботинках и проваливаешься, а на лыжах идёшь легко: опора двух лыж около 0,3 м² вместо 0,05 м² у подошв, поэтому давление меньше в 6 раз. Остриё гвоздя площадью меньше квадратного миллиметра собирает весь удар молотка на крошечной площади — вот почему оно входит в доску. > **Совет.** Прежде чем подставлять площадь в формулу, переведи её в квадратные метры: 20 см² — это 0,002 м², ведь в одном квадратном метре 10 000 квадратных сантиметров. А потом проверь ответ на здравый смысл: давление человека на пол — десятки килопаскалей, и если получились миллионы, ты где-то потерял ноль. $$p = \frac{F}{S}$$ *Давление* *[Интерактив: Прикинь давление — доступен на странице урока]* ### Паскаль и барометр: как взвесили воздух Первым давление воздуха «пощупал» ученик Галилея Еванджелиста Торричелли: в 1643 году он заполнил стеклянную трубку ртутью, перевернул её в чашку — и ртуть опустилась не до конца, а ровно до отметки 760 мм. Над столбом ртути осталась пустота, а давил на ртуть снаружи только воздух: так родился ртутный барометр. Блез Паскаль в 1648 году поручил зятю повторить опыт на склоне горы Пюи-де-Дом — и на вершине ртуть встала примерно на 8 сантиметров ниже, чем у подножия. Так доказали: чем выше поднимаешься, тем меньше воздуха над тобой остаётся и тем слабее его давление. ### Почему на высоте не хватает воздуха У атмосферы нет жёсткой верхней границы — она просто становится всё реже. Уже на высоте 5–6 километров давление падает примерно до половины нормального, поэтому вершины вроде Эльбруса берут с кислородными баллонами. На высоте полёта самолёта около 10 километров снаружи остаётся лишь примерно четверть атмосферного давления, и кабину приходится герметизировать и накачивать воздухом. Домашний барометр-анероид устроен проще ртутного: внутри гофрированная металлическая коробочка, из которой откачан воздух; при изменении давления её крышка прогибается, и стрелка ползёт по шкале. Тот же принцип носит на запястье пилот — авиационный высотомер и есть барометр, только шкала у него проградуирована в метрах. ### Гидростатика вокруг нас Формула $p = \rho g h$ объясняет целые инженерные традиции. Водонапорную башню строят высокой не для красоты: чем выше уровень воды в баке, тем больше давление в трубах и увереннее течёт вода из кранов верхних этажей. Под водой каждые 10 метров глубины добавляют примерно одну атмосферу, поэтому аквалангист на двадцатиметровой глубине дышит воздухом, сжатым втрое против нормы. А батискафу «Триест», спустившемуся в 1960 году на дно Марианской впадины, давил столб воды почти 11 километров — около 110 мегапаскалей, тысяча атмосфер: стенки гондолы держали на себе вес целого океана. - напор в кране нижнего этажа сильнее, чем на верхнем, — столб воды от крана до бака выше; - на глубине 10 м к давлению атмосферы добавляется атмосфера воды, на 30 м — уже три; - плотину делают толще книзу: у дна давление воды наибольшее; - ворота шлюзов рассчитывают на разницу давления воды с двух сторон; - сифон под раковиной держится на разнице давлений и не пускает запахи из канализации. ### Как управляют давлением Давлением можно управлять, меняя площадь опоры. Чтобы давление увеличить, площадь режут: нож точат, иглу делают тонкой, в подошвы бегунов вкручивают шипы, конёк затачивают до лезвия в пару миллиметров. Чтобы уменьшить — площадь расширяют: под здание льют широкий фундамент, трактор ставят на гусеницы, рюкзак снабжают широкими лямками, а верблюда природа наградила широкими ступнями для песка. Даже шасси самолёта собирают из десятка колёс на стойку не из запасливости: бетон взлётной полосы не должен продавливаться точечной нагрузкой в десятки тонн. Любопытно, что давление работает и в обратную сторону: при понижении атмосферного давления вода закипает раньше, чем при 100 °C. На том же Эльбрусе чай закипит примерно при 80 °C — и сварить яйцо на вершине уже проблема. Так один и тот же воздушный океан, что давит на ладонь, вмешивается даже в завтрак альпиниста. Спортсмены управляют давлением постоянно. Снегоступы и охотничьи лыжи-подкрады расширяют опору до размеров, при которых человек не проваливается даже в рыхлый снег. Болиды «Формулы-1», наоборот, прижимают к трассе аэродинамикой, чтобы шины сильнее сцеплялись с асфальтом: больше сила при той же площади — больше сцепление. А конькобежец режет лёд заточенным лезвием, потому что под узким полозом давление подскакивает настолько, что лёд плавится и скользит. ### Разбор типовой задачи **Слон массой 4 тонны стоит на четырёх подошвах площадью 0,1 м² каждая. Каково давление слона на арену?** 1. Переводим массу в килограммы: 4 т — это 4000 кг. — $$m = 4000$$ 2. Сила давления равна весу слона, то есть силе тяжести: 4000 кг умножаем на 10 Н/кг. — $$F = m g = 4000 \cdot 10 = 40\,000$$ 3. Считаем общую площадь опоры: подошв четыре, каждая по 0,1 м². — $$S = 4 \cdot 0{,}1 = 0{,}4$$ 4. Делим силу на площадь и получаем давление в паскалях. — $$p = \frac{40\,000}{0{,}4} = 100\,000$$ 5. 100 000 Па — это 100 кПа: слон давит на арену примерно так же, как атмосфера давит на него самого. 6. Проверка на здравый смысл: огромные ступни слона — его «гусеницы», поэтому зверь весом в четыре тонны не проваливается в грунт. ### Давление в быту и на экзамене Давление меряют далеко за пределами урока физики. Тонометр показывает кровяное давление в миллиметрах ртутного столба — 120 на 80 для здорового человека. Шины легковушки накачивают до 200–250 кПа, а колёса грузовика — заметно сильнее. В задачах контрольных и ОГЭ крутят одну формулу в три стороны: по силе и площади ищут давление, по давлению и площади — силу, по давлению и силе — площадь. Поэтому, решая, первым делом выпиши, что дано и в каких единицах, и переведи всё в СИ: ньютоны, квадратные метры, паскали. **Давление** — величина, равная силе, действующей перпендикулярно поверхности на единицу площади этой поверхности. **Паскаль** — единица давления в СИ: 1 Па = 1 Н/м²; 1 кПа = 1000 Па. **Закон Паскаля** — давление, производимое на жидкость или газ, передаётся в любую точку без изменений и во все стороны. **Гидростатическое давление** — давление неподвижной жидкости на глубине h, равное ρgh. **Барометр-анероид** — прибор для измерения атмосферного давления без жидкости: гофрированная коробочка со стрелкой. **Миллиметр ртутного столба** — внесистемная единица давления: 760 мм рт. ст. — это примерно 101 325 Па. *[Интерактив: Кому закон Паскаля не указ — доступен на странице урока]* Следующий шаг — посмотреть, что давление делает с телом, погружённым в жидкость: снизу оно давит сильнее, чем сверху, и из этой разницы рождается выталкивающая сила. А пока тренировка проста: гуляя по снегу или песку, замечай, где твоя подошва оставляет глубокий след, а где мелкий, и прикидывай площадь опоры. Это всё то же отношение силы к площади, только без тетради. ## Частые вопросы ### Почему на гусеничном тракторе реже вязнешь, чем на колёсном? Гусеница опирается на землю всей длиной, и площадь опоры в разы больше, чем у колёс. При том же весе давление на грунт меньше — трактор держит пашню и грязь. ### Чем давление отличается от силы? Сила — это «сколько давит» в ньютонах, давление — «сколько давит на каждый квадратный метр» в паскалях. Одна и та же сила даёт разное давление в зависимости от площади. ### Почему жидкость поднимается в шприце, когда тянут поршень? Под поршнем возникает разрежение, а снаружи на поверхность жидкости давит атмосфера. Именно атмосферное давление загоняет воду в шприц. ### Во сколько раз уменьшится давление, если встать на лыжи? Сравни площади опоры: ботинки дают около 0,05 м², пара лыж — около 0,3 м², то есть опора становится больше примерно в шесть раз. Во столько же раз упадёт давление, поэтому на лыжах по снегу идёшь, а в ботинках проваливаешься. ## Проверь себя (вопросы и ответы) #### Вопрос 1: В каких единицах измеряют давление? - ☐ ньютон - ✅ паскаль - ☐ джоуль - ☐ ватт *Пояснение: Давление — сила на площадь, то есть ньютон на квадратный метр. Эта единица и называется паскаль.* #### Вопрос 2: Сила 900 Н распределена по опоре площадью 3 м². Чему равно давление? **Ответ:** 300 *Пояснение: Давление — сила, делённая на площадь: 900 / 3 = 300 Па.* #### Вопрос 3: Давление жидкости увеличивается с глубиной. - ✅ Правда - ☐ Неправда *Пояснение: Да: в формуле p = ρgh глубина стоит множителем, поэтому чем глубже, тем больше давление.* #### Вопрос 4: Соедини величину и её единицу. - давление — паскаль - сила — ньютон - площадь — квадратный метр - атмосферное давление — около 100 кПа *Пояснение: Паскаль — давление, ньютон — сила, квадратный метр — площадь. У поверхности Земли атмосфера давит примерно со 100 кПа.* #### Вопрос 5: Какое давление создаёт вода на глубине 5 м? Плотность воды 1000 кг/м³, g = 10 Н/кг. Ответ дай в кПа. **Ответ:** 50 *Пояснение: p = ρgh = 1000 · 10 · 5 = 50 000 Па = 50 кПа.* #### Вопрос 6: Зачем у вездехода широкие гусеницы или огромные колёса? - ✅ чтобы уменьшить давление на грунт за счёт большой площади опоры - ☐ чтобы увеличить давление на грунт - ☐ чтобы увеличить вес машины - ☐ чтобы уменьшить силу тяжести *Пояснение: При том же весе большая площадь опоры даёт меньшее давление — грунт выдерживает, и машина не вязнет.* #### Вопрос 7: Что делают с давлением на опору? - **Увеличивают:** лезвие ножа, каблук-шпилька, шип на бутсе - **Уменьшают:** лыжи, гусеницы трактора, широкий фундамент *Пояснение: Острия и узкие опоры собирают вес на малой площади и увеличивают давление, а лыжи, гусеницы и фундамент раскидывают вес и уменьшают его.* #### Вопрос 8: Дополни формулы давления. Давление равно силе, делённой на **площадь**, а давление столба жидкости находят умножением плотности жидкости на g и на **глубину**. *Пояснение: p = F/S для твёрдых тел и p = ρgh для жидкости: с глубиной давление растёт линейно.* ## Тренажёр На [странице тренажёра](https://shkolniygid.ru/fizika/7-klass/davlenie/trenazher/) — 3 типов задач с бесконечными вариантами чисел, проверкой ответа и разбором каждого шага.