Question

1．一顆圖釘尖的面積是5×10^-8m²，圖釘帽的面積是0.8×10^-4m²，手指對圖釘?shù)膲毫��?0N，求：
（1）圖釘尖對墻面產(chǎn)生的壓強；
（2）圖釘尖對墻面產(chǎn)生的壓強相當于多少米深處的水所產(chǎn)生的壓強；
（3）在一標準大氣壓下圖釘帽受到大氣的壓力．（ρ_水=1.0×10³kg/m³，一標準大氣壓為p₀=1.0×10⁵Pa）

Answer 1

分析 （1）固體能夠傳遞壓力，當用力按圖釘釘帽時，圖釘將外力大小和方向不變的進行傳遞，又知道圖釘尖的面積，利用公式p=$\frac{F}{S}$求出圖釘尖對墻面的壓強；
（2）利用公式p=ρgh求出圖釘尖對墻面產(chǎn)生的壓強相當于多少米深處的水所產(chǎn)生的壓強；
（3）利用公式F=pS求出在一標準大氣壓下圖釘帽受到大氣的壓力．

解答 解：（1）圖釘尖對墻的壓力等于手對圖釘帽的壓力即20N，
則圖釘尖對墻的壓強：
p₁=$\frac{F}{{S}_{尖}}$=$\frac{20N}{5×1{0}^{-8}{m}^{2}}$=4×10⁸Pa；
（2）若p₂=p₁，由p=ρgh得，圖釘尖對墻面產(chǎn)生的壓強相當于水所產(chǎn)生的壓強的深度：
h=$\frac{{p}_{2}}{{ρ}_{水}g}$=$\frac{4×1{0}^{8}Pa}{1.0×1{0}^{3}kg/{m}^{3}×10N/kg}$=4×10⁴m；
（3）在一標準大氣壓下圖釘帽受到大氣的壓力：
F′=p₀S_帽=1.0×10⁵Pa×0.8×10^-4m²=8N．
答：（1）圖釘尖對墻面產(chǎn)生的壓強為4×10⁸Pa；
（2）圖釘尖對墻面的壓強相當于4×10⁴m深的水所產(chǎn)生的壓強；
（3）在一標準大氣壓下圖釘帽受到大氣的壓力為8N．

點評 本題考查了固體壓強的計算，要知道固體能夠傳遞壓力，大小不變，以及固體壓強的計算，關鍵是分清接觸面積，但解題時要注意單位的換算．