Question

震驚中外的“11·24”特大海難事故中的“大舜”號沉船已打撈出來．船體的打撈采用的是“浮筒打撈法”(如圖)，潛水員把若干個灌滿水的浮筒拴牢在沉船兩旁，然后啟動空氣壓縮機將空氣壓進筒把水排出，浮筒就把沉船拉離海底．若將船體近似為一個長方體且船體與海底緊密接觸，在已知船體質(zhì)量(M千克)，每個浮筒質(zhì)量(m千克)及體積(V米³)的情況下，還需要知道或測量哪些物理量(不考慮大氣壓強的作用)，才能粗略地計算出至少需要多少個浮筒方能將沉船拉離海底？推導(dǎo)出浮筒個數(shù)的表達式．

Answer 1

答案：
解析：

由于船體近似為長方體且與海底緊密接觸，因此要把船體拉離海底，浮筒產(chǎn)生的浮力最小應(yīng)等于船體上表面受到的壓力和船體與浮筒總重的和，因此還應(yīng)知道海水密度ρ，船體上表面到海平面的距離h，船體上表面的面積S． 　　∵F壓力＝pS＝ρ海水ghS 　　又∵G船＝Mg又∵G浮筒＝nmg 　　∴F浮＝F壓力＋G船＋G浮筒　　ρ海水gnV＝ρ海水ghS＋Mg＋nmg 　　∴(ρ海水gV－mg)n＝ρ海水ghS＋Mg　　∴n＝ 　　所以需知道的物理量：海水密度ρ；需要測量的物理量：沉船上表面到海面的高度h；船體的上表面積S　　n＝個