某载人履带车的质量为25t，每条履带与冰面的接触面积为2m2．某科考队员想驾驶此车安全通过冰层，做了探测冰层的承受极限的实验，科考队员把质量为240kg、底面积为400cm2的钢锭压在水平

Question

某载人履带车的质量为25t，每条履带与冰面的接触面积为2m²．某科考队员想驾驶此车安全通过冰层，做了探测冰层的承受极限的实验，科考队员把质量为240kg、底面积为400cm²的钢锭压在水平冰层上，冰层恰好处于极限状态（有微小裂缝但无明显破裂）．问：

（1）冰层能承受的极限压强是多少？（g恒取10N/kg）
（2）通过计算判断履带车能否安全驶过冰层？
（3）履带的面积比较宽，这样设计有什么好处（写出一点即可）？

Answer 1

（1）钢锭压在水平冰层上时的压力：
F_钢=G_钢=m_钢g=240kg×10N/kg=2400N，
钢锭对冰面的压力及冰层能承受的极限压强：
p_最大=(F钢)/(S钢)=(2400N)/(400×10-4m2)=6×10⁴Pa；
（2）履带车对冰层的压力：
F_车=G_车=m_车g=25×10³kg×10N/kg=2.5×10⁵N，
履带车对冰层的压强：
p_车=(F车)/(S车)=(2.5×105N)/(2×2m2)=6.25×10⁴Pa，
因为6.25×10⁴Pa>6×10⁴Pa，
所以履带车不能安全驶过冰层．
（3）在压力一定的情况下，履带的面积比较宽，增大了受力面积，减小了对接触面的压强，防止路面被压坏．
答：（1）冰层能承受的极限压强是6×10⁴Pa；
（2）通过计算可知，履带车不能安全驶过冰层；
（3）履带的面积比较宽，这样设计可以减小对接触面的压强．