Question

【題目】2019年12月17日，我國第一艘國產(chǎn)航空母艦山東艦在海南三亞某軍港交付海軍，山東艦滿載時吃水深度10.5m，排水量5萬噸，艦上攜帶的聲吶系統(tǒng)，可準(zhǔn)確探測海底的深度（海底的密度取）。求：

(1)到達某一海域時，艦上聲吶向海底豎直向下發(fā)出超聲波4s后收到回波信號，則該海域的深度是多少米？（超聲波在海水中傳播速度是1500m/s）

(2)滿載時艦底受到海水的壓強是多少？

(3)山東艦滿載時受到的浮力是多少？

Answer 1

【答案】(1)3000m；(2)1.05×105Pa；(3) 5×108N

【解析】

(1)超聲波從海面到海底用的時間

t=×4s=2s

海洋中該處的深度

s=vt=1500m/s×2s=3000m

(2)滿載時艦底受到海水的壓強

p=ρgh=1×103kg/m3×10N/kg×10.5m=1.05×105Pa

(3)由阿基米德原理可得，該航母滿載時受到的浮力

F浮=G排=m排g=50000×103kg×10N/kg=5×108N

答：(1)該海域的深度是3000m；

(2)滿載時艦底受到海水的壓強是1.05×105Pa；

(3)山東艦滿載時受到的浮力是5×108N。