问题
计算题
某潜水艇最大下潜深度可达150m，潜水艇的总体积为1.5×103m3，艇内两侧有水舱，潜水艇截面如图所示。通过向水舱中注水或从水舱中向外排水来改变潜水艇的自重，从而使其下沉或上浮。为便于计算，海水密度取1×103kg/m3， g取10N/kg。求：
（1）漂浮在海面的潜水艇水舱内没有海水时，重1.0×107N，此时，排开海水的体积；
（2）为使潜水艇完全潜入海水里，向水舱里至少注入多少立方米海水？
（3）为什么潜水艇的艇壳要用高强度的特种钢板制造？
答案
解：（1）潜艇受到浮力F=G=1.0×107N，排开海水的体积V=
=
=1×103m3
（2）新增排开海水的体积V'=V0－V=1.5×103m3－1.0×103m3=5×102m3 。新增排开海水的体积产生浮力F'=ρgV'等于新增水重G'=ρgV注。V注＝V'，即 ：至少注入的海水体积V注＝5×102m3 。
（3）随着深度增加，压强增大，在150m深承受海水的压强达15倍大气压。（合理即可）