如圖所示是我國的“蛟龍”號載人潛水器,2012年6月24日,在太平洋馬里亞納海溝區(qū)域進行的7000m級海試下潛試驗中,達到了7062m深度,創(chuàng)造了中國載人深潛新紀錄.(g取10N/kg,海水密度ρ取1.03×103 kg/m3,)
(1)當(dāng)潛水器排開海水的體積為10m3時,排開海水受到的重力是多大?
(2)若潛水器到達7020m深的海底世界時,海水對它外殼的壓強約是多大?如果潛水器的一個觀測孔的面積約為3×10-2m2,則海水對該觀測孔的壓力約是多大?
(3)“蛟龍?zhí)枴本哂邢冗M的水聲通信功能,聲音從7020m 深處的“蛟龍?zhí)枴贝怪眰鞯胶C嫘枰嚅L時間?(聲音在海水中的傳播速度是1500m/s)
分析:(1)知道潛水艇排開海水的體積,根據(jù)GgV就可以計算出排開海水受到的重力.
(2)知道潛水艇下潛的深度,根據(jù)P=ρgh可以求出海水對潛水艇外殼的壓強,由公式F=PS可以求出海水對觀測孔的壓力.
(3)已知路程與聲音的傳播速度,由速度公式v=
s
t
可以求出聲音的傳播時間.
解答:解:(1)∵潛水器排開海水的體積為10m3
∴潛水艇受到的浮力:
GgV=1.0×103kg/m3×10N/kg×10m3=1.0×105N.
(2)海水對潛水艇外殼的壓強:
p=ρgh=1.03×103kg/m3×10N/kg×7020m=7.2306×107Pa,
海水對該觀測孔的壓力:
F=pS=7.2306×107Pa×3×10-2m2≈2.2×106N.
(3)∵v=
s
t
 
∴聲音從7020m深處的“蛟龍?zhí)枴贝怪眰鞯胶C娴臅r間:
t=
s
v
=
7020m
1500m/s
=4.68s.
答:(1)當(dāng)潛水器排開海水的體積為10m3時,受到的浮力是1.0×105N.
(2)若潛水器到達7020m深的海底世界時,海水對它外殼的壓強約是7.2306×107Pa,海水對觀測孔的壓力約是2.2×106N.
(3)聲音從7020m深處的“蛟龍?zhí)枴贝怪眰鞯胶C娴臅r間為4.68s.
點評:本題是一道計算題,難度不大,熟練應(yīng)用浮力公式、液體壓強公式、壓強公式的變形公式是正確解題的關(guān)鍵.
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密度
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