“蛟龙号”载人深潜器是我国首台自主设计、自主集成研制的作业型深海载人潜水器,设计最大下潜深度为7000米级,也是目前世界上下潜能力最深的作业型载人潜水器.“蛟龙号”可在占世界海洋面积99.8%的广阔海域中使用,对于我国开发利用深海的资源有着重要的意义.一潜水艇潜入水下150m深处时,求:
(1)处于水下150m深度处一个面积为2.4m2的舱盖上所受海水的压强和压力各是多大?
(2)如果这个潜水艇受到的浮力是7×107N,求潜水艇的体积是多少?(为计算方便,取海水密度为1.0×103kg/m3、g=10N/kg)
网友回答
解:(1)当载人潜水器下潜到150m深处时,承受海水的压强:
P=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×150m=1.5×106Pa;
∵P=,
∴面积为2.4m2的舱盖上承受海水的压力F=PS=1.5×106Pa×2.4m2=3.6×106N.
(2)根据阿基米德原理F浮=ρ水gV排
∴V排===7×103m3
答:(1)潜水艇的舱盖受到的压强和压力分别为:1.5×106Pa、3.6×106N;
(2)潜水艇的体积为7000m3.
解析分析:(1)根据液体压强计算公式P=ρ水gh计算出150m深处产生的压强,再根据F=PS计算出承受海水的压力.
(2)已知潜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排计算排开水的体积,也就是潜水艇的体积.
点评:液体产生的压力不一定等于液体的重力,所以在计算液体压力时,一般先计算压强,然后利用公式F=PS得到压力.