问题描述:
一场大雪造成一些民房垮塌,小明想知道屋顶的雪到底有多重,他找来器材进行了测量:(1)用弹簧测力计测出空杯重力为0.2N,将杯子里装满水,用弹簧测力计测出总重如图所示,杯子的容积多大?
(2)将杯子里装满雪的样品,用弹簧测力计测出总重为1N,雪的样品密度多大?
(3)屋顶面积为100m2,雪的厚度为30cm,则屋顶雪的重力多大?雪对屋顶的压强多大?(g取10N/kg)
最佳答案:
(1)弹簧测力计的分度值为0.2N,示数为2.2N,
杯子里装满水时水的质量m水=2.2N-0.2N=2N,
根据ρ=
m |
V |
V水=
m水 |
ρ水 |
G水 |
ρ水g |
2N |
1.0×103kg/m3×10N/kg |
所以杯子的容积为V=V水=2×10-4m3;
(2)杯子里装满雪时,雪的重力:
G雪=1N-0.2N=0.8N,
雪的体积:
V雪=V=2×10-4m3,
雪的密度:
ρ雪=
m雪 |
V雪 |
G雪 |
ρ雪g |
G雪 |
V雪g |
0.8N |
2×10−4m3×10N/kg |
(3)屋顶雪的体积为:
V雪′=100m2×0.3m=30m3,
屋顶雪的重力:
G雪′=m雪′g=V雪×ρ雪g=30m3×0.4×103kg/m3×10N/kg=1.2×105N,
雪对屋顶的压强:
p=
F |
S |
G雪′ |
S |
1.2×105N |
100m2 |
答:(1)杯子的容积为2×10-4m3;
(2)雪的样品密度为0.4×103kg/m3;
(3)屋顶雪的重力为1.2×105N,雪对屋顶的压强为1200Pa.