不可思议的压强

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  1648年,法国著名物理学家、数学家帕斯卡做了一个著名的实验:他在一个密闭的装满水的桶的桶盖上插入一根细长的管子,然后从楼房的阳台上往管子里灌水。结果只用了一杯水,木桶就被压裂了,桶里的水从裂缝中流了出来。
  为什么会这样呢?根据液体压强的计算公式p=ρgh(p表示水的密度,g表示重力加速度,h表示液体深度),在p和g不变的情况下,h的值越大,液体压强就越大。这个实验因为h增大了很多,使木桶受到水的压强显著增加,导致木桶开裂,这对许多人来说是不可思议的。
  根据这个实验原理,人们在建设水坝时,总要把水坝的下部建设得比上部宽。同样,无论是潜水员潜水,还是潜艇下潜,都要控制在一定的范围之内,以免因潜入水中过深而造成危险。
  为什么踩着滑雪板滑雪时不容易陷进雪里?
  常见的滑雪板一般宽约8厘米,长约110厘米,两块滑雪板的总面积约为0.18平方米。一个成年人及滑雪板的总质量大约为75千克,质量为1千克的物体在地球上所受到的重力为9.8N,一"成年人作用在雪地上的压力约为735N。根据压强公式,一个成年人踩着滑雪板给雪地的压强约为4083Pa。一般情况下,野外的积雪足以承受这个数值的压强,所以人穿上滑雪板后不容易陷进雪里。
  陷入泥潭后怎么才能爬出来?
  如果不慎陷入沼泽后,应采取什么样的自救措施才能脱离险境呢?首先,不要慌张,不要挣扎。泥沼与流沙的性质相仿,是由大量泥土和水混合而成的深潭,过分挣扎只会导致沼泽内部泥浆的状态变得更加不稳定,受困者只会陷得更快,增加脱困难度。
  陷入泥沼后,应缓缓地拔出一条腿,尽量按照“大”字形趴在沼泽上,以扩大身体与泥沼的接触面积,从而减小对沼泽表面的压强,防止进一步深陷。等两条腿都拔出后,千萬不要因为兴奋而放松警惕,这时应保持趴在沼泽表面的姿势不变,以轻柔的方式慢慢地匍匐前进,直至“游”到岸边,脱离险境。
  为什么纸张会划伤手?
  —张常用的A4纸单张厚度约为0.1毫米。根据压强的相关原理,接触面积越小,压强越大,所以纸张很容易划伤手指。
  在杂技舞台上,表演者为观众展示用扑克牌切黄瓜、切水果等绝技,这些绝技依据的就是物体受力面积越小、压强越大的原理,加上表演者通过长期训练,具备了超常的腕力,了解最基本的“飞牌”角度,在扑克牌脱手的一瞬间,扑克牌会以极快的速度“斩”向目标物体,黄瓜和水果就被生生地切断了。
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