Tryck

Tryck är kraft fördelad över en yta: p = F/A. Med kraften i newton och arean i kvadratmeter blir trycket i pascal, där 1 Pa = 1 N/m². Samma kraft ger olika tryck beroende på hur stor ytan är — en liten yta ger ett mycket högre tryck än en stor yta, även om kraften är exakt densamma.

Den vanligaste fällan är enhetsomvandlingen för arean. En kvadratmeter är inte bara hundra gånger större än en kvadratcentimeter — det är hundra gånger hundra, alltså tio tusen gånger större, eftersom både längden och bredden omvandlas: 1 m² = 100 dm² = 10 000 cm². Räknar du om arean med bara längdens omvandlingsfaktor, till exempel delar med 100 i stället för 10 000, blir trycket hundra gånger fel.

Ett annat vanligt misstag är att vända på formeln och multiplicera kraften med arean i stället för att dela. Kom ihåg riktningen: en mindre area ger ett högre tryck för samma kraft, aldrig tvärtom. Det är därför en skarp kniv skär lättare än en slö — eggens kontaktyta är så liten att även en liten kraft från handen ger ett enormt tryck längs just den linjen.

Tryck dyker upp varje gång en kraft möter en yta: skor mot snö, fötter mot golv, verktyg mot material. Att hålla reda på vilken area som är relevant, och att räkna om den rätt, är det som skiljer ett korrekt svar från ett som är tio tusen gånger fel.

Formel

p = F/A

Tryck är kraft per area, p = F/A. Med kraften i newton och arean i m² blir trycket i pascal (1 Pa = 1 N/m²). Tänk på att 1 m² = 100 dm² = 10 000 cm², eftersom både längd och bredd omvandlas.

tryck (p) mäts i Pa.

Det här lär du dig

Beräkna tryck med formeln p = F/A och ange svaret i pascal
Omvandla arean mellan m², dm² och cm² utan att glömma att kvadrera omvandlingsfaktorn
Förklara varför en mindre area ger ett högre tryck för samma kraft
Avgöra om en areaomvandling eller en formelinsättning är trolig källa till ett orimligt svar

Lösta exempel

Exempel 1

En skidåkare med tyngden 770 N står på ett par skidor. Skidornas sammanlagda area mot snön är 24 dm². Hur stort tryck verkar på snön under skidorna?

p = F/A
24 dm² = 0,24 m². p = 770 N / 0,24 m²
p = 3208 Pa
p ≈ 3200 Pa

Svar: 3200 Pa

Exempel 2

En elefant med tyngden 44 kN står stilla på alla fyra fötterna. Fötterna har tillsammans arean 0,71 m². Hur stort tryck verkar på marken under fötterna? Svara i kPa.

p = F/A
44 kN = 44 000 N. p = 44 000 N / 0,71 m²
p = 61,97 kPa
p ≈ 62 kPa

Svar: 62 kPa

Uträkningarna är kontrollerade automatiskt, både enheter och värdesiffror.

Vanliga svårigheter

Sätter in arean i dm² eller cm² som om den var m²

Uppgiften ger arean som 24 dm², men du sätter in 24 direkt i p = F/A som om den redan var i m². Trycket blir då hundra gånger för litet. Gör alltid om arean till kvadratmeter innan du sätter in den i formeln.

Räknar om arean med längdens faktor i stället för kvadraten

Du vet att 1 m = 100 cm, så du delar arean med 100 för att få m² i stället för att dela med 10 000. Eftersom både längden och bredden omvandlas ska omvandlingsfaktorn kvadreras: 1 m² = 10 000 cm², inte 100 cm².

Multiplicerar kraften med arean i stället för att dividera

Du skriver p = F·A i stället för p = F/A, så svaret blir större för en större area i stället för mindre. Kom ihåg riktningen: samma kraft på en mindre yta ger alltid ett högre tryck, aldrig ett lägre.

I verkligheten

En person med tyngden 600 N står en kort stund på en stilettklack med kontaktarean bara 1,2 cm²

1,2 cm² = 0,00012 m², så trycket blir p = 600 N / 0,00012 m² = 5 000 000 Pa, alltså 5 MPa. Det är flera hundra gånger högre än trycket under en vanlig sko, trots att personens tyngd är exakt densamma.

En snöskoter med förare har tyngden 3000 N och larvband med sammanlagd kontaktarea 0,5 m², medan en person som går bredvid i vinterkängor har tyngden 700 N och kängornas area bara 0,04 m²

Snöskotern ger trycket p = 3000 N / 0,5 m² = 6000 Pa, medan personen ger p = 700 N / 0,04 m² = 17 500 Pa — nästan tre gånger högre, trots att snöskotern är över fyra gånger så tung. Det är därför snöskotern glider ovanpå snön medan personen sjunker ner.

Tips

Gör alltid om arean till kvadratmeter först, och skriv ut mellansteget: 24 dm² = 0,24 m². Då syns det tydligt om du har kvadrerat omvandlingsfaktorn rätt.
Kom ihåg sambandet: 1 m² = 100 dm² = 10 000 cm². Testa på ett tal du redan känner, till exempel att ett golv på 1 m² rymmer exakt 10 000 rutor på 1 cm².
Kontrollera svaret mot din magkänsla: en liten area med en vanlig kraft ska ge ett stort tryck, en stor area ska ge ett litet tryck. Stämmer det inte har du nog delat eller multiplicerat åt fel håll.

Ur kursplanen

Fysik åk 7–9 · Fysiken i naturen och samhället
Partikelmodell av materiens egenskaper samt fasövergångar, tryck, volym, densitet och temperatur.
Fysik nivå 1a1 · Krafter och rörelse
Tryck, tryckvariationer och Arkimedes princip. Allmänna gaslagen.
Fysik nivå 1b · Krafter och rörelse
Tryck, tryckvariationer och Arkimedes princip. Allmänna gaslagen.

Källa: Skolverket, centralt innehåll.

Bygger på

Kraftbegreppet

Träna på tryck – gratis

Uppgifterna anpassar sig efter hur det går och visar var du behöver träna mer.

Börja träna