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某科学考查队在我国西南地区进行野外科学考查时,发现了我国特有的野牛的踪迹,他们测量出野牛在水平沙地上四脚站立时留下的每个脚印的面积为200cm2,深度为1.8cm,考查他对该沙地进

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某科学考查队在我国西南地区进行野外科学考查时,发现了我国特有的野牛的踪迹,他们测量出野牛在水平沙地上四脚站立时留下的每个脚印的面积为200cm2,深度为1.8cm,考查他对该沙地进行抗压实验,用底面积为100cm2的正方体压入沙地,要使物体压入沙地的深度达到野牛脚印的深度,该物体对沙地的压力要达到1500N.请你根据以上数据计算:
(1)野牛对沙地的压强为多少?
(2)野牛的质量为多少?(g=10N/kg)
▼优质解答
答案和解析
(1)正方体对沙地的压强为:
p=
F
S
=
1500N
100×10-4m2
=1.5×105Pa.
由题意知,用底面积100cm2,正方体可使沙地达到相同深度,说明压强相等,即p′=p=1.5×105Pa.
(2)野牛与地面的接触面积是S=4×200cm2=800cm=0.08m2
由p=
F
S
可知野牛受到的重力:
G=F′=p′S=1.5×105Pa×0.08m2=1.2×104N.
m=
1.2×104N
10N/kg
=1.2×103kg.
答:(1)野牛对沙地的压强为1.5×105Pa.
(2)野牛的质量为1.2×103kg.
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