Question

科学兴趣小组的学生在野生动物园游玩时，发现了大象行走时留在平整沙地上的一串大 小、深度基本相同的脚印，如何通过脚印来估测大象的质量呢?同学们找来平底圆柱形容器，将它放在脚印边同样的沙面上，不断往容器中装小钢珠，使容器陷入沙面的深度和脚印深度相等，然后又做了脚印的石膏模型.回到学校后测得该容器的底面积为10厘米²，容器和小钢珠的总质量为25千克.把石膏模型放在一张纸片上画出脚印形状，剪下“脚 印”，测得质量为40克.在同一张纸上剪下一块边长10厘米的正方形，测出质量为5克)（1）大象正常行走时对地面的压强为     帕;（2）大象的质量约为      千克. (g=10N/kg)

Answer

2.5 ×105， 4000

【解析】大象对地面的压强和钢珠对地面的压强相同，所以P=F/S=25×10N/0.001㎡=2.5 ×105Pa

大象脚印的面积为：40×1/5×100cm2=800cm2=0.08㎡

由P=F /s 得F=Ps=2.5 ×105Pa×0.08㎡×2=2×104N，

由G=mg得m=G /g =4×104N/ 10N/kg =4×103kg．