Đề bài
Một xe tăng có trọng lượng 340 000N. Tính áp suất của xe tăng lên mặt đường nằm ngang, biết rằng diện tích tiếp xúc các bản xích với đất là 1,5m2. Hãy so sánh áp suất đó với áp suất của một ôtô nặng 20 000N có diện tích các bánh xe tiếp xúc với mặt đất nằm ngang là 250cm2. Dựa vào kết quả tính toán ở trên, hãy trả lời câu hỏi đã đặt ra ở phần mở bài: Tại sao máy kéo nặng nề lại chạy được bình thường trên nền đất mềm, còn ô tô nhẹ hơn nhiều lại có thể bị lún bánh và sa lầy trên chính quãng đường này?
Video hướng dẫn giải
Phương pháp giải - Xem chi tiết
- Áp suất được tính bằng độ lớn của áp lực trên một đơn vị diện tích bị ép: \(p = {F \over S}\)
trong đó: p là áp suất, F là áp lực tác dụng lên mặt bị ép có diện tích S.
Lời giải chi tiết
- So sánh:
+ Áp suất của xe tăng lên mặt đường nằm ngang là:
\({p_1} = \displaystyle{{{F_1}} \over {{S_1}}} \\= \displaystyle{{340000} \over {1,5}} = 226666,67\left( {N/{m^2}} \right)\)
+ Áp suất của ôtô lên mặt đường nằm ngang là:
\({p_2} = \displaystyle{{{F_2}} \over {{S_2}}} \\= \displaystyle{\rm{ }}{{20000} \over {0,025}} = 800000\left( {N/{m^2}} \right)\)
Như vậy, áp suất của xe tăng lên mặt đường nằm ngang nhỏ hơn áp suất của ô tô. Do đó xe tăng chạy được trên đất mềm.
- Máy kéo nặng nề hơn ô tô lại chạy được trên nền đất mềm là do máy kéo dùng xích có bản rộng nên áp suất gây ra bởi trọng lượng của máy kéo nhỏ. Còn ô tô dùng bánh (diện tích bị ép nhỏ), nên áp suất gây bởi trọng lượng của ô tô lớn hơn.