Question

1654年德国马德堡市市长格里凯曾做了两个中空的金属半球，直径约0.36m，把它们扣在一起，然后抽去里面的空气，两边共用16匹马才把球拉开，这就是科学史上传为美谈的“马德堡半球”．如果大气压强p₀=10⁵P_a，假设每匹马的拉力相等且在同一直线上，那么每匹马的拉力约为

 

N（取两位有效数字）．

Answer 1

分析：根据F=pS求出大气压力，作用面积应该是压强作用的垂直截面积，我们只需求出一边的半球面的受力情况即可，每组马的拉力是相同的，就可以求每匹马的拉力．

解答：解：“马德堡半球”的截面积为S=πr²=π（0.18）²，
大气压在一半球面上的压力为F_气=P₀S=P₀?π（0.18）²=10⁵×π×（0.18）²=1.017×10⁴N，
两边共用16匹马，所以两边各有8匹，
所以8F=F_气=1.017×10⁴N，
所以F=1.3×10³N．
故答案为：1.3×10³N

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．