潜水艇的体积为100m3,质量为6×104kg.如果使它悬浮在海中某处,它的上表面距海面20m,已知海水的密度为1.03×103kg/m3,g取10N/kg.求: (1)它上表面受到海水的压强大小.
题目
潜水艇的体积为100m3,质量为6×104kg.如果使它悬浮在海中某处,它的上表面距海面20m,已知海水的密度为1.03×103kg/m3,g取10N/kg.求:
(1)它上表面受到海水的压强大小.
(2)此时水舱中充入海水的质量.
答案
(1)潜水艇悬浮在水中,且上表面距离海面20m,根据液体压强的计算公式:P=ρgh=1.03×10
3kg/m
3×20m×10N/kg=2.06×10
5Pa.
(2)潜水艇悬浮在水中,故F
浮=G
物;
因为潜水艇浸没在水中,排开海水的体积等于潜水艇的体积,所以F
浮=ρ
液V
物g=1.03×10
3kg/m
3×100m
3×10N/kg=1.03×10
6N;
潜水艇的重力:
G
潜水艇=m
潜水艇g=6×10
4kg×10N/kg=6×10
5N
G
物=G
潜水艇+G
水,
所以G
水=G
物-G
潜水艇=1.03×10
6N-6×10
5N=0.43×10
6N.
所以潜水艇中充入水的质量为:m
水=
=
=4.3×10
4kg.
答:(1)上表面受到海水的压强2.06×10
5Pa;(2)水舱中充入海水的质量为4.3×10
4kg.
举一反三
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