Question

【題目】1654年，在德國(guó)某市的廣場(chǎng)上曾經(jīng)做過(guò)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(kāi)，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(kāi)需要多大力？（用字母表示計(jì)算過(guò)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）

解：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（）2=πp0D2，

根據(jù)力的相互作用可知，將壓力鍋拉開(kāi)時(shí)需要5306.6N；

（3）

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

【解析】（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，證明了大氣壓的存在．
（2）知道壓力鍋的直徑，根據(jù)圓的面積公式求出壓力鍋的橫截面積即為大氣壓的作用面積，根據(jù)F=pS求出大氣壓力，即為將壓力鍋拉開(kāi)需要的力；
（3）根據(jù)壓力鍋內(nèi)無(wú)法抽成真空，可以比較實(shí)際所用的拉力與理論上所用的拉力的關(guān)系．