Question

7．我國(guó)首臺(tái)自主設(shè)計(jì)，自主集成研制的“蛟龍”號(hào)載人潛水器，設(shè)計(jì)最大下潛深度為7000m，已順利完成5000m級(jí)海試主要任務(wù)．（海水密度取1.0×10³kg/m³．g取10N/kg）
（1）若“蛟龍”號(hào)以0.5m/s的平均速度下潛100min時(shí)，下潛深度是多少m？
（2）當(dāng)“蛟龍”號(hào)下潛至5000m深度時(shí)，其殼體受到海水的壓強(qiáng)多大？
（3）在5000m這個(gè)深度，潛水器面積為300cm²的表面承受的壓力是多少？

Answer 1

分析 （1）知道下潛速度和時(shí)間，利用s=vt求下潛深度；
（2）已知下潛的深度和海水的密度，根據(jù)p=ρgh求出潛水器殼體受到的海水的壓強(qiáng)．
（3）知道海水的壓強(qiáng)和面積，再根據(jù)F=pS求壓力．

解答 解：（1）已知t=100min=6000s，
由v=$\frac{s}{t}$得，下潛深度：
s=vt=0.5m/s×6000s=3000m；
（2）當(dāng)“蛟龍”號(hào)下潛至5000m深度時(shí)，其殼體受到海水的壓強(qiáng)是：
p=ρ_海水gh=1.0×10³kg/m³×10N/kg×5000m=5×10⁷Pa；
（3）由p=$\frac{F}{S}$得，海水對(duì)觀察窗的壓力為：
F=pS=5×10⁷Pa×300×10^-4m²=1.5×10⁶N．
答：（1）若“蛟龍”號(hào)以0.5m/s的平均速度下潛100min時(shí)，下潛深度是3000m；
（2）當(dāng)“蛟龍”號(hào)下潛至5000m深度時(shí)，其殼體受到海水的壓強(qiáng)5×10⁷Pa．
（3）海水對(duì)觀察窗的壓力大約是1.5×10⁶N．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了速度公式、液體壓強(qiáng)和壓強(qiáng)定義式的掌握和運(yùn)用，關(guān)鍵是公式的應(yīng)用，是一道較為簡(jiǎn)單的計(jì)算題．