長頸鹿是地球陸地上目前個子最高的動物,因此它的血壓也是在動物中最高的.成年的長頸鹿平均身高可達4.3m,它的質(zhì)量可達2t,長頸鹿一只腳掌的著地面積為250cm2.
求:
(1)長頸鹿站立時,對水平地面產(chǎn)生的壓力和壓強分別是多大?
(2)若長頸鹿的血液密度為1.05×103kg/m3,當(dāng)它的心臟收縮時,需把血液壓到比心臟高3m的頭部,則長頸鹿心臟收縮時,需產(chǎn)生的壓強至少是多大?(收縮壓是指心臟收縮時產(chǎn)生的壓強,計算時不考慮大氣壓,本題g取10N/kg)
【答案】
分析:(1)長頸鹿站立時,對地面的壓力和自身的重力相等,根據(jù)G=mg求出其大小,然后根據(jù)壓強公式求出對水平地面的壓強;
(2)當(dāng)它的心臟收縮時,知道血液的密度和上升的高度,根據(jù)液體壓強公式p=ρgh求產(chǎn)生的壓強值.
解答:解:(1)長頸鹿站立時,對水平地面產(chǎn)生的壓力:
F=G=mg=2×10
3kg×10N/kg=2×10
4N,
對水平地面的壓強:
p=
=
=2×10
5Pa;
(2)需產(chǎn)生的壓強至少為:
p′=ρgh=1.05×10
3kg/m
3×3m×10N/kg=3.15×10
4Pa.
答:(1)長頸鹿站立時,對水平地面產(chǎn)生的壓力為2×10
4N,壓強是2×10
5Pa;
(2)需產(chǎn)生的壓強至少是3.15×10
4Pa.
點評:本題考查了壓力、固體壓強和液體壓強的計算,關(guān)鍵是知道長頸鹿站立時受力面積為四只腳的面積,計算過程還要注意單位的換算.