Question

【題目】1654年，在德國(guó)某市的廣場(chǎng)上曾經(jīng)做過一個(gè)著名的半球?qū)嶒?yàn)，該市市長(zhǎng)讓人們把兩個(gè)銅制空心半球合在一起，抽去里面的空氣，用兩只馬隊(duì)向相反的方向拉兩個(gè)半球．當(dāng)兩側(cè)的馬匹達(dá)到16匹時(shí)，才將半球拉開，并發(fā)出巨大的響聲．如圖為同學(xué)們利用直徑為D的壓力鍋代替空心銅半球模擬該實(shí)驗(yàn)的情形．

（1）著名的半球?qū)嶒?yàn)是在德國(guó)的 市進(jìn)行的．

（2）如果當(dāng)時(shí)的大氣壓值為P0，他們將壓力鍋拉開需要多大力？（用字母表示計(jì)算過程）

（3）實(shí)際用力大小與計(jì)算的結(jié)果是否相同？請(qǐng)說(shuō)出你的理由．

Answer 1

【答案】（1）馬德堡；

（2）他們將壓力鍋拉開需要πp0D2的力；

（3）實(shí)際用力小于計(jì)算的結(jié)果，原因是壓力鍋內(nèi)無(wú)法抽成真空

【解析】

試題分析：（1）著名的實(shí)驗(yàn)馬德堡半球?qū)嶒?yàn)在德國(guó)的馬德堡市舉行的；

（2）壓力鍋的橫截面積可以看成圓面，半徑r=，

大氣壓的作用面積：

S=πr2=π×（）2=，

大氣壓約為1.0×105Pa，由p=可得，受到的壓力：

F=p0S=πp0=πp0D2，

根據(jù)力的相互作用可知，將壓力鍋拉開時(shí)需要5306.6N；

（2）由于壓力鍋內(nèi)無(wú)法抽成真空，所以實(shí)際拉開的力要比理論上計(jì)算出的拉力小．

答：（1）馬德堡；

（2）他們將壓力鍋拉開需要πp0D2的力；

（3）實(shí)際用力小于計(jì)算的結(jié)果，原因是壓力鍋內(nèi)無(wú)法抽成真空．