Question

聞名中外的外白渡橋修護(hù)后于2009年2月底“回家”了．如圖所示，外白渡橋是一座全鋼結(jié)構(gòu)的橋梁，南、北兩跨架在橋墩上．橋墩的一部分在水下，若橋梁的總質(zhì)量為1.2×10⁵千克，與橋墩的接觸面積為150米²，鋼的密度為7.8×10³千克/米³．求：
（1）水面下1米深處水對橋墩的壓強(qiáng)p_水．
（2）橋身所用鋼材的體積V_鋼．
（3）橋身對橋墩的壓強(qiáng)p．

Answer 1

解：（1）水面下1米深處水對橋墩的壓強(qiáng)p_水=ρ_水gh=1×10³kg/m³×9.8N/kg×1m=9800Pa；
答：水面下1米深處水對橋墩的壓強(qiáng)為9800Pa；
（2）V_鋼===15.4m³；
答：橋身所用鋼材的體積為15.4m³；
（3）F=G_鋼=m_鋼g=1.2×10⁵kg×10N/kg=1.2×10⁶N；
橋身對橋墩的壓強(qiáng)P===8000Pa．
答：橋身對橋墩的壓強(qiáng)為8000Pa．
分析：（1）已知水的深度，根據(jù)公式P=ρgh可求水面下1米深處水對橋墩的壓強(qiáng)；
（2）已知橋梁的總質(zhì)量和鋼材的密度，根據(jù)公式V=可求橋身所用鋼材的體積；
（3）橋身對橋墩的壓力等于自身的重力，根據(jù)公式P=可求橋身對橋墩的壓強(qiáng)．
點(diǎn)評：本題考查液體壓強(qiáng)、體積、壓強(qiáng)的計(jì)算，要知道在水平面上物體對水平面的壓力等于自身的重力．