问题
计算题
2011年7月21日凌晨3点,我国第一台自行设计、自主集成研制的“蛟龙号”载人潜水器进行5000米海试(如图),经过5个多小时的水下作业,“蛟龙号”的深潜获得圆满成功,标志着我国继美、法、俄、日之后,成为世界上第五个掌握5000米以上大深度载人深潜技术的国家。“蛟龙号”的体积约为84m3,空重不超过22t,最大荷载是240kg。
(1)“蛟龙号”下潜到5000米时受到海水的压强多大?(海水的密度为1.03×103kg/m3)(g=10N/Kg)
(2)“蛟龙号”在5000米的海底受到的浮力多大?
(3)若“蛟龙号”以每分钟40m的速度匀速下潜,则到达5000m的海底约需要多少时间?
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答案
解:(1)p=ρ海水gh=1.03×103×10N/kg×5000m=5.15×107Pa;
(2)∵浸没在海水中,
∴V排=V物=84m3;
又∵F浮=ρ海水gV排=1.03×103×10N/kg×84m3=8.65×105N;
(3)蛟龙号下潜的速度V==
=0.67m/s;
∴到达海底的时间t′==
=7462.7s