题目

要看清楚题 高压锅盖的面积约为450立方厘米;
高压锅盖的面积约为450立方厘米;,若高压锅的排气孔的内径为3毫米,测得限压阀质量为70克,问此时锅盖与锅的接口处能承受的最大压力为多大.（设外界的大气压为1.01×10五次方帕）

提问时间：2021-03-22

答案

此题首先要求得锅内所能达到的最大压强
根据题意,排气孔的面积（即限压阀的横截面积）为3.14×（1.5×10^-3）^2=7.065×10^-6㎡
对限压阀进行受力分析,它受到自身总理G=mg=0.7N,受到外界大气向下的压力F1=P0*S=1.01×10^5pa×7.065×10^-6㎡≈0.714N
根据限压阀受到的合力为0,可以计算出锅内气体对限压阀向上的压力为F2=G+F1=1.414N
则锅内气体的最大压强为P=F2/S≈2.00×10^5pa
然后对锅盖进行受力分析,锅盖自身重力忽略不计,则锅盖受到的力有：外界大气对锅盖向下的压力F3=P0*S=1.01×10^5pa×450×10^-4㎡=4545N,锅内气体对锅盖向上的压力F4=P*S=2.00×10^5pa×450×10^-4㎡=9000N,锅盖要平衡,必须还受到向下的力的大小为
F4-F3=9000N-4545N=4455N,这个力就是锅盖与锅的接口处的作用力,即为题目要求的力.