科学兴趣小组的学生在野生动物园游玩时，发现了大象行走（两脚着地）时留在平整沙地上的一串大小、深度基本相同的脚印．同学们找来平底圆柱形容器，将它放在脚印边同样的沙面上，

Question

科学兴趣小组的学生在野生动物园游玩时，发现了大象行走（两脚着地）时留在平整沙地上的一串大小、深度基本相同的脚印．同学们找来平底圆柱形容器，将它放在脚印边同样的沙面上，不断往容器中装小钢珠，使容器陷入沙面的深度和脚印深度相等，然后又用蜡浇注了脚印的模型．回到学校后测得该容器的底面积为1×10^-3m²，容器和小钢珠的总重力为400N．测得脚印模型的质量是1.8kg，平均厚度为0.04m（蜡的密度为0.9×10³kg/m³，g取10N/kg）
（1）利用平底圆柱形容器可以算出行走（两脚着地）时大象对地面的压强为___Pa．
（2）大象的重力约为___N．

Answer 1

（1）根据题意可得，大象行走（两脚着地）时对地面的压强：
p=(F)/(S)=(G)/(S容器)=(400N)/(1×10-3m2)=4×10⁵Pa；
（2）由ρ=(m)/(V)可得，脚印模型的体积：
V=(m)/(ρ)=(1.8kg)/(0.9×103kg/m3)=2×10^-3m³，
由V=Sd可得，脚印模型的底面积：
S₁=(V)/(d)=(2×10-3m3)/(0.04m)=0.05m²，
大象行走（两脚着地）时与地面的接触面积：
S′=2S₁=2×0.05m²=0.1m²，
因水平面上物体的压力和自身的重力相等，
所以，由p=(F)/(S)=(G)/(S)可得，大象的重力：
G′=F′=pS′=4×10⁵Pa×0.1m²=4×10⁴N．
故答案为：（1）4×10⁵；（2）4×10⁴．