Question

汽車是我們熟悉的交通工具，它給我們的生活提供了便利，促進(jìn)了社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展．然而據(jù)報(bào)道，因車輛超載損壞公路，每年給我國(guó)造成的經(jīng)濟(jì)損失高達(dá)300億元．國(guó)家規(guī)定，載重車輛的輪胎，對(duì)地面的壓強(qiáng)應(yīng)控制在7×10⁵Pa以內(nèi)．現(xiàn)有兩輛汽車：第一輛重2.2t的8輪汽車，每個(gè)車輪與路面的接觸面積為200cm²，載重量為5t；第二輛重1t的4輪汽車，每個(gè)車輪與路面的接觸面積為125cm²，載重量為2t．如果兩輛汽車都超載2t，請(qǐng)你運(yùn)用所學(xué)的物理知識(shí)解決下列問題：
（1）試通過計(jì)算分析，兩輛車對(duì)地面的壓強(qiáng)是否符合國(guó)家規(guī)定？（g取10N/kg）
（2）你從（1）中的計(jì)算結(jié)果可以得到什么結(jié)論？

Answer 1

（1）第一輛車對(duì)地面的壓力：
F₁=G_車+G_載+G_超=（2.2+5+2）×10³kg×10N/kg=9.2×10⁴N，
對(duì)地面的壓強(qiáng)：
p₁=

F1

S1

=

9.2×104N

8×200×10-4m2

=5.75×10⁵Pa，
∵5.75×10⁵Pa＜7×10⁵Pa，
∴第一輛車符合國(guó)家規(guī)定；
第二輛車對(duì)地面的壓力：
F₂=G_車′+G_載′+G_超=（1+2+2）×10³kg×10N/kg=5×10⁴N，
對(duì)地面的壓強(qiáng)：
p₂=

F2

S2

=

5×104N

4×125×10-4m2

=5.75×10⁵Pa，
∵1×10⁶Pa＞7×10⁵Pa，
∴第二輛車不符合國(guó)家規(guī)定；
（2）分析第一輛車和第二輛車數(shù)據(jù)可知，第一輛車的壓力、受力面積大、對(duì)地面的壓強(qiáng)小，而第二輛車對(duì)地面的壓力小、受力面積大、壓強(qiáng)大，
故可得結(jié)論：壓力一定時(shí)，增大受力面積可以減小壓強(qiáng)．
答：（1）第一輛車符合國(guó)家規(guī)定，第二輛車不符合國(guó)家規(guī)定；
（2）從（1）中的計(jì)算結(jié)果可以得到：壓力一定時(shí)，增大受力面積可以減小壓強(qiáng)．