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探究:实心圆柱体对地面的压强与哪些因素有关
某中学一小组的同学们认为此压强跟圆柱体的密度ρ、高度h、圆柱体底面积S是有关的,但有怎样的关系看法不同,于是,在老师的帮助下,小组的同学们从实验室里挑选了由不同密度的合金材料制成、高度和横截面积不同、质量分布均匀的实心圆柱体做实验,测出实心圆柱体竖直放置时(如图所示)对水平桌面上海绵的压下深度,实验记录见下表.
序号 | 物体 | 底面积S/cm2 | 高度h/cm | 海绵被压下深度/cm |
1 | 合金甲圆柱体A | 10 | 5 | 0.5 |
2 | 合金甲圆柱体B | 10 | 10 | 1 |
3 | 合金甲圆柱体C | 20 | 10 | 1 |
4 | 合金乙圆柱体A | 10 | 5 | 1.5 |
5 | 合金乙圆柱体B | 10 | 10 | 3 |
6 | 合金乙圆柱体C | 20 | 10 | 3 |
(1)该小组同学是通过
来判断压强大小的.
(2)分析实验1、2或4、5可以得出:当圆柱体的材料密度相同时,实心圆柱体对水平地面的压强与圆柱体的
成正比.
(3)分析
可以得出,当圆柱体的密度相同时,实心圆柱体对水平地面的压强与底面积无关.
(4)实验结束之后,同学们在老师的指导下,以某一合金甲圆柱体为研究对象,推导它对海绵的压强大小的表达式p=
(已知合金的密度为ρ,长方体铁块的高度为h,底面积为S).
(5)上面推导出的表达式适用的条件有:
①固体密度必须是
的(填“均匀”或“不均匀”);
②固体形状必须是上下粗细
(选填“不同”或“相同”)的柱体;
③所求压强必须是固体对
面产生的压强.
所以说,该表达式不能应用于其他情况固体压强的计算.