Question

在德国马德堡市的广场上，1654年曾经做过一个著名的马德堡半球实验．把两个直径约为20cm的铜制空心半球和在一起，抽去里面的空气，用两支马队向相反的方向拉两个半球．如果平均一对马（左右各1匹）能产生的拉力是1.6×10³N，请你计算一下要用多少匹马才能把两个球拉开？（计算时可以把半球看成一个圆盘）

Answer 1

解：根据p=可得：
大气压产生的压力F=pS=10⁵Pa×3.14×（0.2m）²=12560N，
需要马匹的对数：
n==7.85对，
所以要想能把两个球拉开至少需要16匹马．
答：要用16匹马才能把两个球拉开．
分析：由题意可知，每组马的拉力是相同的，且作用面积应该是压强作用的垂直截面积，这样我们只需求出一边半球面的受力情况即可，根据F=pS求出大气压力，又知道平均一对马产生的拉力，两者相除即可得出答案．
点评：本题以马德堡半球实验为背景考查了大气压力的计算，其易错之处在于容易将球的表面积或球的表面积的一半作为大气压的作用面积，而事实上我们应该取大气压强作用的垂直截面积的大小．