小红家的双轮电动平衡车把她和车子的总重加到了300牛,轮胎接触地面的面积是25平方厘米,这就使得车对地面的压强达到了2×10⁵帕。如果让同质量的甲、乙两块均匀正方体把相同体积截去,原先边长更小的那块就会因为剩余体积占比更小而压强更大。 这个破解压强密码的核心公式就是F/S,实际上也就是“压力除以面积”。当物体稳稳站在平面上时,它受到的压力等于自身的重力。只要把物体的重力或者受力面积同时变大或变小,压强就会跟着起伏。如果在水平方向上拉一个木块,即使木块动了,它对桌面的压力也没变。边长是0.1米的正方体木块放在桌面上中央时,质量是0.5千克,密度是0.5×10³千克每立方米,它的压强就是500帕。如果把书包带加宽了,受力面积就变大了,压强自然就减小了。 把实心长方体A、B、C摞在桌面上,如果它们高度相同、材料相同并且密度越大,那么质量就越大,施加在桌面上的压力也就越大。体积相同的情况下,密度更大的物体质量也更大。因为F等于mg,再除以底面积S,压强也就跟着水涨船高。 两个完全相同的实心长方体A、B放在水平桌面上时,它们的高度和材料都一样,所以密度也相同。这就意味着它们的质量相同、压力也相同。不过底面积不同就会导致压强不一样。 甲、乙两正方体的边长比是2:3,质量比是2:1时,它们的压力比也就是2:1。因为P等于F除以S,底面积S相同的情况下,F的倍数就是P的倍数。所以最终的压强比是9:2。 无论是正方体还是长方体甚至圆柱体这种特殊形状的物体,只要能在草稿纸上快速标出“G”和“S”的倍数关系就能立刻判断出谁的压强更大。