“蛟龍?zhí)枴陛d人深潛器是我國首臺自主設(shè)計、自主集成研制的作業(yè)型深海載人潛水器,設(shè)計最大下潛深度為7000米級,也是目前世界上下潛能力最深的作業(yè)型載人潛水器.“蛟龍?zhí)枴笨稍谡际澜绾Q竺娣e99.8%的廣闊海域中使用,對于我國開發(fā)利用深海的資源有著重要的意義.一潛水艇潛入水下150m深處時,求:
(1)處于水下150m深度處一個面積為2.4m2的艙蓋上所受海水的壓強和壓力各是多大?
(2)如果這個潛水艇受到的浮力是7×107N,求潛水艇的體積是多少?(為計算方便,取海水密度為1.0×103kg/m3、g=10N/kg)
解:(1)當(dāng)載人潛水器下潛到150m深處時,承受海水的壓強:
P=ρ
水gh=1.0×10
3kg/m
3×10N/kg×150m=1.5×10
6Pa;
∵P=
,
∴面積為2.4m
2的艙蓋上承受海水的壓力F=PS=1.5×10
6Pa×2.4m
2=3.6×10
6N.
(2)根據(jù)阿基米德原理F
浮=ρ
水gV
排∴V
排=
=
=7×10
3m
3
答:(1)潛水艇的艙蓋受到的壓強和壓力分別為:1.5×10
6Pa、3.6×10
6N;
(2)潛水艇的體積為7000m
3.
分析:(1)根據(jù)液體壓強計算公式P=ρ
水gh計算出150m深處產(chǎn)生的壓強,再根據(jù)F=PS計算出承受海水的壓力.
(2)已知潛水艇受到的浮力和海水的密度,利用公式阿基米德原理公式F
浮=ρ
水gV
排計算排開水的體積,也就是潛水艇的體積.
點評:液體產(chǎn)生的壓力不一定等于液體的重力,所以在計算液體壓力時,一般先計算壓強,然后利用公式F=PS得到壓力.