Question

【題目】雪在外力的擠壓下可以形成冰，表明雪的密度____________（填“大于”、“小于”或“等于”）冰的密度。小紅利用冰的密度，使用如下方法來估測積雪的密度：她利用平整地面上的積雪，腳向下用力踩在雪上，形成一個下凹的腳印，然后測量出積雪的厚度為，腳印的深度為，則積雪的密度____________。（用所測量的物理量符號表示）

Answer 1

【答案】小于 ρ冰

【解析】

雪在外力擠壓下里面的空氣被排出，剩下的就是冰，同樣質量的雪和冰，由于雪里還有一定體積的空氣，所以，體積一定比冰大一些，所以由ρ=可知ρ雪<ρ冰，根據公式ρ=，由于腳用力踩在雪上，所以腳踩住的雪部分被壓實(我們把這部分壓實層近似看成冰層)，設腳印的面積為S，然后測量出雪的厚度為h1，腳印的深度為h2，冰層厚度=積雪厚度與腳印深度之差=h1h2，腳印面積部分的積雪在腳踩壓前后的質量相同，設雪的密度ρ，故有ρSh1=ρ冰S(h1h2)，可得雪的密度ρ=ρ冰，即只要測出腳印深度和積雪厚度就可以算出雪的密度。