Question

世界經(jīng)濟(jì)金融危機(jī)嚴(yán)峻，為抵御國(guó)際經(jīng)濟(jì)環(huán)境對(duì)我國(guó)的不利影響，中央決定到2010年投資4萬億擴(kuò)大內(nèi)需，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)，加快鐵路基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)是一項(xiàng)重要內(nèi)容．如圖1所示是質(zhì)量為800噸的火車在鋼軌上行駛的示意圖，如圖2為火車與鋼軌等各部分的關(guān)系圖．



該列火車經(jīng)過某路基時(shí)的壓強(qiáng)值如下表所示，求：

輪對(duì)鋼軌	鋼軌對(duì)軌枕	軌枕對(duì)道床
7500	20	2

（1）車輪與鋼軌的接觸面積．
（2）忽略鋼軌的質(zhì)量，則火車所在部分鋼軌與軌枕的接觸面積．
（3）如果再要加400噸的貨物，又不增加火車對(duì)鋼軌等的壓強(qiáng)，介紹你認(rèn)為可行的方法．

Answer 1

（1）F=G=mg=800×10³kg×9.8N/kg=7.84×10⁶N，
∵P=

F

S

，
∴S=

F

P

=

7.84×106N

7.5×108Pa

=0.01m²，
（2）∵P=

F

S

，
∴S₁=

F

P1

=

7.84×106N

2×106Pa

=3.92m²．
（3）如果再要加400噸的貨物，又不增加火車對(duì)鋼軌等的壓強(qiáng)，那么就加掛車廂．
答：（1）車輪與鋼軌的接觸面積為0.01m²．
（2）火車所在部分鋼軌與軌枕的接觸面積為3.92m²．
（3）加掛車廂．