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

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

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
和G=mg可得:
V水=
m水
ρ水
=
G水
ρ水g
=
2N
1.0×103kg/m3×10N/kg
=2×10-4m3,
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
=0.4×103kg/m3;
(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
=1200Pa.
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.
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