甲乙两个实心正方体(甲大于乙)放置在水平表面上,它们对水平表面的压强相同,如果沿竖直方向将这两个正方体分别切去厚度为h的部分,然后将切去部分叠放在剩余部分上,若这时它们对地面的压强分别为p甲和p乙,请判断p甲、p乙的大小关系,并说明理由。
解:
设甲、乙的边长分别为a和b,它们的重量为ρ1和ρ2,则:
a>b
G1/a2=G2/b2
故ρ1ga=ρ2gb
ρ1a=ρ2b
ρ1<ρ2
切去h后,甲的底面积为:
S1=a(a-h)
乙的底面积:
S2=b(b-bh)
重新叠放后,压强为:
P甲=ρ1ga3/S1=ρ1ga2/(a-h)…………...(1)
P乙=ρ2gb3/S2=ρ2gb2/(b-h)…………..(2)
(1)/(2)可得:
P甲/P乙=ρ1a2(a-h)/[ρ2b2(b-h)]
因ρ1a=ρ2b 故:
P甲/P乙=a(a-h)/[b(b-h)]
由于a>b,所以a-h>b-h 故:
P甲/P乙=a(a-h)/[b(b-h)]>1 从而
P甲>P乙
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