一道物理题(压力压强)铁圆柱的质量m=5kg,高h=20cm.(1)竖直放置在水平桌上,桌面受到的压强P1为多大?(2)再在圆柱体上加一个10N的向下的压力,桌面受到的压强P2为多大?(3)使圆柱体受到一个10N的向上的拉力,桌面受到的压强P3为多大?(密度=7.8乘10的3次千克/米的立方)
问题描述:
一道物理题(压力压强)
铁圆柱的质量m=5kg,高h=20cm.
(1)竖直放置在水平桌上,桌面受到的压强P1为多大?
(2)再在圆柱体上加一个10N的向下的压力,桌面受到的压强P2为多大?
(3)使圆柱体受到一个10N的向上的拉力,桌面受到的压强P3为多大?
(密度=7.8乘10的3次千克/米的立方)
答
(1)桌面受到的压强为:
P1=ρ铁gh=7.8×10^3×10×0.2=15600Pa
(2)铁圆柱放在水平桌面上,压力和重力相等,先从(1)中求出受力面积:
由P1=F/S=G/S得
S=G/P1=mg/P1=5×10/15600=(1/312)m^2
此时压力为:
Fˊ=G+10=mg+10=60N
所以P2=Fˊ/S=60/(1/312)=18720Pa
(3)这种情况下物体受到三个力的作用 即重力、拉力、支持力,而支持力与压力是一对相互作用力,大小相等,所以先求支持力:
F支+F拉=G
即F压=F支=G-F拉=50-10=40N
此时桌面受到的压强为:
P3=F压/S=40/(1/312)=12480Pa
答
(1)P1=ρ铁gh=7.8×10³kg/m³×9.8N/kg×0.2m=15288Pa
(2)P2=F’/S=F'/(F/P1)=F'/F×P1=60N÷50N×15288Pa=18345.6Pa
(3)P3=F'’/S=F'’/(F/P1)=F''/F×P1=40N÷50N×15288Pa=12230.4Pa