如图所示，是中国MBT2000型主战坦克，是中国北方工业公司（NORINCO）研制、生产的面向21世纪的新一代主战坦克．该坦克具有潜渡能力，战车全重约50吨，体积约为40米3，高约2.5米．若每条履

Question

如图所示，是中国MBT2000型主战坦克，是中国北方工业公司（NORINCO）研制、生产的面向21世纪的新一代主战坦克．该坦克具有潜渡能力，战车全重约50吨，体积约为40米³，高约2.5米．若每条履带与地面的接触面积2m²，请解答下列问题：（g=10N/Kg） 
（1）该坦克在水平路面上行驶时，对地面的压强为多大？
（2）坦克在深为4m的河流中潜渡时，在坦克顶部面积为0.8m²的舱门受到水的压力为多大？
（3）坦克在深为4m的河流中潜渡时，坦克的每条履带对水平河床的平均压力为多大？

Answer 1

（1）因为在水平路面上，
所以坦克对地面的压力：
F=G=mg=50×10³kg×10N/kg=5×10⁵N，
S=2×2m²=4m²，
坦克对地面的压强：
p=(F)/(S)=(5×105N)/(4m2)=1×10⁵Pa；
（2）坦克顶部所处的深度：h=4m-2.5m=1.5m，
坦克顶部受到水的压强：
p=ρgh=1.0×10³kg/m³×10N/kg×1.5m=1.5×10⁴Pa，
由p=(F)/(S)得，舱门受到水的压力：
F=pS=1.5×10⁴Pa×0.8m²=1.2×10⁴N．
（3）坦克受到的浮力：
F_浮=ρ_水gV_排=ρ_水gV=1.0×10³kg/m³×10N/kg×40m³=4×10⁵N，
坦克对河床底部的压力：
F_压=G-F_浮=5×10⁵N-4×10⁵N=1×10⁵N．
坦克的每条履带对水平河床的平均压力：
F′=(1)/(2)F=(1)/(2)×1×10⁵N=5×10⁴N．
答：（1）该坦克在水平路面上行驶时，对地面的压强为1×10⁵Pa；
（2）坦克在深为4m的河流中潜渡时，在坦克顶部面积为0.8m²的舱门受到水的压力为1.2×10⁴N；
（3）坦克在深为4m的河流中潜渡时，坦克的每条履带对水平河床的平均压力为5×10⁴N．