Tänk att bli trampad på tårna av en elefant! Så ont det måste göra. Elefanten väger ju flera hundra kilo. Då är det säkert bättre om en liten kvinna med höga klackar trampar dig på tårna. Eller är det verkligen det?

Hur ont det gör i tårna beror inte bara på hur mycket elefanten och kvinnan väger. Det beror också på hur stor yta kraften fördelas över. Vi kallar det för tryck och beror på båda kraften och ytans area. Man kan räkna ut trycket genom att dela kraften med arean.

Det är inte bara om du trampar på något som det blir ett tryck. Om du dyker ner i en pool kommer vattnet att trycka på dig. Du behöver inte dyka så djupt för att det ska kännas i öronen att trycket ändras. Vattnet ovanför dig skapar ett tryck.

Samma sak är det med luften. Hela atmosfären ovanför dig skapar ett tryck, ett lufttryck. Lufttrycket är ungefär lika stort som vattentrycket är om du dyker ner 10 meter. Du är van vid lufttrycket så du tänker oftast inte på det.

Om du trycker den spetsiga änden av en penna mot handen känns det mer än om du trycker med den platta änden. Kraften kan vara lika stor i båda fallen, men den spetsiga änden har mycket mindre area. Därför blir trycket större.

Samma sak händer med en högklackad sko. En stor del av personens tyngd kan hamna på en mycket liten klackyta. Då blir trycket stort. En elefants fot är däremot mycket större och fördelar kraften över en större area.

Det är också därför ett häftstift fungerar. När du trycker på den stora, platta sidan fördelas kraften över ditt finger och trycket blir ganska litet. I den spetsiga änden är arean mycket mindre. Där blir trycket stort nog för att spetsen ska kunna tränga in i väggen.

Tryck kan alltså ökas på två sätt:

• genom att öka kraften

• genom att minska arean

På samma sätt kan trycket minskas genom att minska kraften eller öka arean. Det är därför man bör lägga sig ner om man hamnar på tunn is. Din tyngd förändras inte, men när du ligger ner fördelas kraften över en större yta. Då blir trycket på isen mindre.

Räkna ut tryck

Tryck betecknas ofta med p, kraft med F och area med A. Vi räklnar ut trycket genom att dela kraften med arean: tryck = kraft / area eller

p = F / A

Kraft mäts i newton, N, och area i kvadratmeter, m². Enheten för tryck blir därför newton per kvadratmeter, N/m². Den enheten kallas pascal, Pa.

1 Pa = 1 N/m²

En pascal är ett ganska litet tryck.

Exempel

En låda trycker mot golvet med kraften 600 N. Lådans undersida har arean 0,30 m². Trycket blir

p = 600 / 0,30 = 2 000 Pa

Om samma låda skulle stå på en sida med hälften så stor area skulle trycket bli dubbelt så stort.

Tryckkraft

Tryck kan också skapa en tryckkraft. Det betyder att ett tryck verkar på en yta och därför ger upphov till en kraft. Du kan känna det om du håller handen under vatten. Vattnet trycker mot handen från olika håll. Ju större yta trycket verkar på, desto större blir den sammanlagda kraften. Det är samma idé som används när till exempel tryckluft eller vätska får en kolv att röra sig. Ett tryck verkar på kolvens yta och skapar en kraft.

Tryck, area och tryckkraft hänger därför ihop:

• större tryck ger större tryckkraft

• större area ger större tryckkraft, om trycket är detsamma

Tryckskillnader

Det är ofta inte själva trycket som får något att börja röra sig. Det är en skillnad i tryck. Om trycket är större på ena sidan än på den andra får vi en tryckskillnad. Då kan luft eller vätska börja röra sig från området med högre tryck mot området med lägre tryck. Det är till exempel tryckskillnader i atmosfären som får luft att röra sig och bilda vind. I vätskor gör tryckskillnader att vätska börjar strömma tills skillnaden har jämnats ut.

Övertryck och undertryck

Vi jämför ofta tryck med det vanliga lufttrycket omkring oss. Om trycket är högre än lufttrycket säger vi att det finns ett övertryck. I ett pumpat cykeldäck är trycket till exempel högre än luften utanför däcket. Däcket har därför ett övertryck.

Om trycket istället är lägre än lufttrycket säger vi att det finns ett undertryck. När man dricker med ett sugrör minskar trycket inne i sugröret. Lufttrycket på dryckens yta är då större och pressar vätskan upp genom sugröret.

[bild på glas med sugrör]

Tryck beskriver hur stor kraft som verkar på en viss area. Samma kraft ger större tryck om arean är mindre. Tryck betecknas ofta med p, kraft med F och area med A och beräknas som: tryck = kraft / area eller:

p = F / A

Tryckkraft är den kraft som uppstår när ett tryck verkar på en yta.

Tryckskillnader kan få luft och vätskor att röra sig. Ett tryck som är högre än det vanliga lufttrycket kallas övertryck, medan ett lägre tryck kallas undertryck.

Lufttrycket skapas av atmosfären omkring oss och minskar ju högre upp vi kommer.

I vatten ökar vätsketrycket med djupet. Det totala trycket på en dykare består både av lufttrycket och vätsketrycket.

Skillnader i vätsketryck skapar en kraft uppåt som kallas lyftkraft. Enligt Arkimedes princip är lyftkraften lika stor som tyngden av den vätska eller gas som föremålet tränger undan.