一块写有校训的花岗岩石料质量为31.8t、密度为2.65×103kg/m3,立在用砖砌成的长4m、宽2m、高0.5m的水平基座上(如图所示),石料与基座的接触面积为2.12m2.已知砖的密度为2.05×103kg/m3,基座
问题描述:
一块写有校训的花岗岩石料质量为31.8t、密度为2.65×103kg/m3,立在用砖砌成的长4m、宽2m、高0.5m的水平基座上(如图所示),石料与基座的接触面积为2.12m2.已知砖的密度为2.05×103kg/m3,基座砖缝中水泥砂浆的密度与砖的密度相同.(g取10N/kg)
求:(1)花岗岩石料的体积;
(2)石料对基座的压强;
(3)石料对基座与基座对地面的压强之比.
答
(1)花岗岩石料的体积:V石=
=m石 ρ石
=12m3.31.8×103kg 2.65×103kg/m3
答:花岗岩石料的体积为12m3.
(2)由于石料放在水平基座上,石料对基座的压力大小等于石料受到的重力大小,
即:F石=G石=m石g=31.8×103kg×10N/kg=3.18×105N,
则石料对基座的压强:
P石=
=F石 S石
=1.5×105Pa.3.18×105N 2.12m2
答:石料对基座的压强为1.5×105Pa.
(3)基座受到的重力大小:
G基=m基g=ρ基V基g=2.05×103kg/m3×(4m×2m×0.5m)×10N/kg=8.2×104N,
基座对地面的压强:
P基=
=F S基
=
G石+G基
S基
=5×104Pa,3.18×105N+8.2×104N 4m×2m
所以石料对基座和基座对地面的压强之比P石:P基=1.5×105Pa:5×104Pa=3:1.
答:石料对基座与基座对地面的压强之比为3:1.