问题标题:
2013年6月10日,“蛟龙号”再次起航,首次搭载科学家下潜,将在马里亚纳海沟进行的7000m级海试中,下潜至7062m深度并开展作业.下列是小枫同学对“蛟龙号”提出的几个问题,请你按要求
问题描述:
2013年6月10日,“蛟龙号”再次起航,首次搭载科学家下潜,将在马里亚纳海沟进行的7000m级海试中,下潜至7062m深度并开展作业.下列是小枫同学对“蛟龙号”提出的几个问题,请你按要求回答(取ρ海水=1.0×103kg):
(1)“蛟龙号”潜入水下经过一段时间调试后匀速下潜,在匀速下潜过程中,它的动能___,受到的浮力___.(填变大,变小或不变)
(2)当“蛟龙号”到达开展作业的深潜目标7062米深度时,它受到的海水压强是___ Pa.
(3)“蛟龙号”潜水器悬浮在水中时,可以抛掉随船携带的压载铁,当抛掉压载铁后,“蛟龙号”潜水器将___(填“上浮”、“下沉”或“静止”).
(4)设想在7000米深的“蛟龙号”潜水器中把一只脚伸到外面的水中,海水对脚背的压力大约是___.
刘海迪回答:
(1)潜水艇匀速下潜,质量不变,速度不变,因此动能的大小也不变;潜水艇在水中下潜的过程,排开水的体积不变,根据浮力的计算公式F浮=ρgV排,因此受到的浮力也不变;
(2)7062m深度受到海水的压强为:p=ρ海水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×7062m=7.062×107Pa;
(3)悬浮的潜水器所受重力的等于浮力,抛掉随船携带的压载铁,故潜水器所受浮力大于重力,潜水器所受合力方向竖直向上,故会上浮.
(4)蛟龙号”到达h=7000m深的海底时,海水密度ρ=1.0×103kg/m3,海水对“蛟龙号”外壳(脚背)的压强约为:
p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×7000m=7×107Pa.
脚背面积S面积=130cm2=0.013m2,
故海水对脚背压力约为F=pS面积=7×107Pa×0.013m2=9.1×105N;
故答案为:(1)不变;不变;(2)7.062×107;(3)上浮;(4)9.1×105.
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