新华网5月18日电,随着打捞“南海Ⅰ号”的巨型沉井入水,“南海Ⅰ号”整体打捞正式拉开序幕.“南海Ⅰ号”沉船为南宋时期商船,是至令为止世界上发现的海上沉船中年时代最早、

发布时间:2020-07-29 10:42:29

新华网5月18日电,随着打捞“南海Ⅰ号”的巨型沉井入水,“南海Ⅰ号”整体打捞正式拉开序幕.“南海Ⅰ号”沉船为南宋时期商船,是至令为止世界上发现的海上沉船中年时代最早、船体最大、保存最完整的远洋贸易商船.据介绍,“南海Ⅰ号”采取“整体打捞”的方案,即采用一个巨大的钢制沉井产生的浮力将沉船整体打捞上来.该沉井呈长方体,长35m,宽14m,高13m,重500吨.
问:
(1)该沉井产生的最大有效浮力是多少?
(2)如果该沉井能承受的海水最大压强为2×106Pa,求该沉井在海水中的最大作业深度.
(3)该沉井是用特制钢材制作,抗压性强.当沉井浸入打捞海域时,测得沉井上表面到海面的距离为20m,求此时海水对沉井表面产生的压力是多少?(ρ海水取1.0×103kg/m3,g取10N/kg,不考虑大气压)

网友回答

解:(1)沉井浸没时排开海水的体积:
V=35m×14m×13m=6370m3,
该沉井产生的最大有效浮力:
F浮=ρ海水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×6370m3=6.37×107N;
(2)该沉井在海水中的最大作业深度:
h===200m;
(3)沉井上表面产生的压力:
F=p′s=ρ海水gh′S=1.0×103kg/m3×10N/kg×20m×35m×14m=9.8×107N.
答:(1)该沉井产生的最大有效浮力是6.37×107N;
(2)该沉井在海水中的最大作业深度为200m;
(3)此时海水对沉井表面产生的压力是9.8×107N.
解析分析:(1)已知沉井的长、宽、高根究体积公式求出沉井的体积,沉井浸没时排开海水的体积和沉井的体积相等,根据阿基米德原理求出最大有效浮力;(2)已知沉井能承受的海水最大压强,根据p=ρgh求出最大作业深度;(3)已知沉井上表面到海面的距离,根据p=ρgh求出上表面受到的压强,再根据压强公式求出受到的压力.

点评:本题考查了阿基米德原理、液体压强和压力的计算,关键是公式及其变形式的灵活运用,因条件已给出,难度不大,是一道适中的题目.
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