Question

2010年1月加勒比島國海地發生了強烈地震，中國救援隊趕往海地提供人道主義援助．中國救援隊在搜救過程中，發現一名生還者被一塊重約1.8×10⁴N的建筑材料堵在一個狹小的空間里，材料與水平地面的接觸面積均為1.5m²．求：
（1）建筑材料對地面的壓強多大？
（2）救援隊用如圖所示的滑輪組將建筑材料勻速吊離地面1m高，若在起吊過程中滑輪組的機械效率為80%，則此過程中作用在繩子自由端的拉力F多大？

Answer 1

（1）∵建筑材料在水平地面時，
∴對地壓力：
F=G=mg=1.8×10⁴N，
對地面的壓強：
p=

F

S

=

1.8×104N

1.5m2

=1.2×10⁴Pa；
（2）由圖知，n=5，
s=5h，
∵η=

W有用

W總

=

Gh

Fs

=

Gh

Fnh

=

G

Fn

，
∴F=

G

nη

=

1.8×104N

5×80%

=4500N．
答：（1）建筑材料對地面的壓強為1.2×10⁴Pa；
（2）此過程中作用在繩子自由端的拉力為4500N．