高压锅
如图为高压锅的示意图,锅盖上有一个空心柱为排气孔,空心柱上戴着一个帽子为限压阀,当高压锅内气体的压强超过安全值时,锅内气体就会冲开限压阀,气体跑出一部分,使锅内气压减小。现有一个直径为24cm,空心柱小孔横截面积为10mm2 , 限压阀的质量为100g的高压锅,要用它来煮饭,若当时的大气压为1.0×105Pa。
p/105Pa
0.98
1.01
1.13
1.29
1.48
1.69
1.80
2.00
t/℃
99
100
103
107
111
115
117
120
国之重器——模锻液压机
2013年,中国二重集团研发的世界上最大的模锻液压机(8万吨级)在中国投入使用,使我国的工业实力得到大幅提升,简易的液压机主要由液缸、活塞、管、槽、液体及控制系统等部分构成,液压机的结构简图如题图甲所示,它是利用液体来传递压力的设备。科学家帕斯卡研究发现:当外力作用在密闭的液体上时,液体各部分所受的压强将发生相同的变化,物理学中称之为帕斯卡定律。在图甲所示的U形管槽中装满液体,两端活塞把液体密闭,忽略液体的重力,当给左端活塞施加一个向下的压力F1时,根据帕斯卡定律,左、右两个活塞受到液体的压强相等,右端活塞会受到一个向上的压力F2 , 这就是液压机的原理,由于液体总体积不变,两活塞移动的距离与活塞面积成反比。
水果硬度计
为合理掌握采摘、加工时间,需要判断水果的成熟程度。硬度可以反应水果的成熟程度,水果的硬度由专门的硬度计测量。如图甲所示是一种水果硬度计,水果承受硬度计中测力弹簧的压力F和测头面积S的比值即为水果硬度p。测量时,先用刀削去水果1cm2左右的表皮,手握硬度计,使硬度计的测头垂直被测水果表面,均匀压进水果。此时驱动指针带动指示指针旋转,测头压入10mm停止,指示指针停留位置所对应的示数即为所测水果的硬度。
2022年4月16日,航天员翟志刚、王亚平、叶光富完成六个月的飞行任务后,搭乘神舟十三号载人飞船返回舱平安回家。返回舱的下面扣着一个弧形“防热大底”,如图甲所示。返回舱在穿越大气层的过程中和大气层摩擦并挤压空气产生上千摄氏度的高温。返回舱及防热大底表面涂有耐高温、高强度、重量轻、蜂窝状的防热材料,它在高温烧蚀过程中变成液态、气态,保证航天员的安全。
返回舱返回时由于高速运动而会剧烈震荡,有可能导致返回舱内空空气泄露,航天员会由于失压而血液沸腾失去生命,所以要穿上厚厚的宇航服,起到保护作用。
地球测控站通过雷达确定返回舱的位置。在距地面10km左右的高度,返回舱将打开降落伞并抛掉防熟大底,使返四轮速度由20m/s左右减速至3.5m/s左右;如图乙所示,在距地面1m左右时启动反推发动机,给返回舱最后一次减速,最终使返回轮实现安全着陆。
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