問題詳情:
2014年4月,我海*372號潛艇在高密度海水區域內沿水平方向勻速潛航,如圖所示.潛艇總質量3.3×103t,體積為3×103m3,高密度海水密度為 kg/m3.潛航時,不慎全部駛入密度為1.02×103kg/m3的低密度海水區域,導致浮力減小了 N,導致潛艇加速下沉,當儀表顯示海水壓強為4×106Pa時,潛艇表面1cm2的面積受到海水壓力 N,達到潛艇承受極限.官兵緊急排出水艙內的水,潛艇最終轉危為安.(g取10N/kg)
【回答】
1.1×103 ;2.4×106 ;400
【解析】
試題分析:潛艇的平均密度為ρ潛艇 =m潛艇/V=3.3×106kg/3×103m3=1.1×103 kg/m3 ,
所以高密度海水的密度為ρ高 =ρ潛艇 =1.1×103 kg/m3 ;
潛艇在高密度海水中受到的浮力為F浮 =G潛艇 =m潛艇 g=3.3×106kg×10N/kg=3.3×107 N,
潛艇在低密度海水中受到的浮力為F浮 ′=ρ低 gV排 =1.02×103 kg/m3×10N/kg×3×103 m3 =3.06×107 N;
潛艇受到的浮力減小了△F=F浮 -F浮′=3.3×107 N-3.06×107 N=2.4×106 N;
因為p=F/S,所以潛艇表面1cm2 的面積受到海水壓力為F=pS=4×106 Pa×10-4m 2 =400N。學科網
考點:密度的計算;阿基米德原理
知識點:物體的浮沉條件及應用
題型:計算題