问题
问答题
水陆两用坦克的车体呈船形,比普通坦克要大,既可在陆地上行驶,又可像船一样在水面上航行.已知坦克的总质量为24t,g取10N/kg.
(1)坦克在水平地面上行驶时,履带着地的总面积为4m2,求它对地面的压力和压强(不计坦克上人的质量).
(2)这种坦克在水面上航行时,它受到的浮力大小和排开水的体积分别是多少?
(3)当该坦克从长江开到大海里时,吃水深度(指水面到坦克底部的深度)是变大还是变小?请说明理由.
答案
(1)坦克对地面的压力F=G=mg=2.4×104kg×10N/kg=2.4×105N,
坦克对地面的压强为:p=
=F S
=6×104Pa;2.4×105N 4m2
(2)坦克在水面上航行时,受到的浮力等于重力.即F浮=G物=2.4×105N,
∵F浮=ρ液gV排,
∴V排=
=F浮 ρ水g
=24m3;2.4×105N 1×103kg/m3×10N/kg
(3)因该坦克从长江开到海里,重力不变,受到的浮力不变,而海水的密度大于江水的密度,
由阿基米德原理F浮=ρ液V排液g,故坦克排开水的体积变小,所以吃水深度变小.
答:(1)它对地面的压力和压强是6×104Pa.
(2)它受到的浮力大小是2.4×105N,排开水的体积是24m3.
(3)吃水深度变小;理由如上所述.