Question

學習了大氣壓的知識以后，小明對大氣壓強通常有1.0×10⁵Pa這么大存有疑問，想親自證實一下．
（1）小明買來一個塑料掛鉤，把它的吸盤貼在玻璃餐桌的下表面，如圖所示，測出塑料吸盤與玻璃的接觸面積為10cm²；又找來一個輕塑料桶（質量可忽略不計），在桶中裝8L水；經過計算，他認為把塑料桶掛到掛鉤上不會把吸盤拉掉．請你寫出計算過程和判斷依據．（g取10N/kg）
（2）當小明把水桶掛到掛鉤上時，吸盤卻被拉掉了，是大氣壓沒有那么大還是其他原因？請發表你的看法．

Answer 1

解：（1）吸盤面積：S=10cm²=10^-3m²，
吸盤受到的大氣壓力：F=PS=1.0×10⁵Pa×10^-3m²=100N，
水的質量：m=ρV=1×10³kg/m³×8×10^-3m³=8kg，
水的重力：G=mg=8kg×10N/kg=80N，
因為G＜F，所以裝水塑料桶掛到掛鉤上不會把吸盤拉掉．
（2）不是大氣壓沒有那么大．可能是吸盤內沒有完全壓成真空或吸盤與玻璃接觸面粗糙，有漏氣現象，導致吸盤受到了向下的壓力，而使吸盤掉下．
分析：（1）已知塑料吸盤與玻璃的接觸面積，則可由F=Ps求得大氣對塑料吸盤的壓力，則由二力平衡關系可知吸盤會不會掉下來；
（2）在計算中我們沒考慮內部空氣的壓力，若在實際操作中內部混有空氣會使吸盤受到內部空氣向下的壓力而使吸盤下落．
點評：本題考查物理知識在生活中的應用，在實際操作中要考慮可能出現的因素，與計算的理想情況要注意區分．