Question

2012年6月15日，我国的“蛟龙”号载人潜水艇，在太平洋马里亚纳海沟区域进行的7000m级海试第一次下潜试验中，突破了6500m深度，创造了中国载人深潜新纪录．（g取10N/kg，海水密度p近似取1.0×10³Kg/m³，忽略海水密度的变化）
（1）当潜水器排开海水的体积为10m³时，受到的浮力是多大？
（2）若潜水器到达6500m深的海底世界时，海水对它外壳的压强约是多大？如果潜水器的一个观测孔的面积约为3×10^-2m²，则海水对该观测孔的压力约是多大？

Answer 1

解：（1）∵潜水器排开海水的体积为10m³
∴潜水艇受到的浮力：
F_浮=ρ_液gV_排=1.0×10³kg/m³×10N/kg×10m³=1.0×10⁵N
答：当潜水器排开海水的体积为10m³时，受到的浮力是1.0×10⁵N．
（2）海水对潜水艇外壳的压强：
P=ρgh=1.0×10³kg/m³×10N/kg×6500m=6.5×10⁷Pa，
海水对该观测孔的压力：
F=PS=6.5×10⁷Pa×3×10^-2m²=1.95×10⁶N
答：若潜水器到达6500m深的海底世界时，海水对它外壳的压强约是6.5×10⁷Pa，海水对观测孔的压力约是1.95×10⁶N．
分析：（1）知道潜水艇排开海水的体积，根据F_浮=ρ_液gV_排就可以计算出它受到的浮力．
（2）知道潜水艇下潜的深度，根据P=ρgh可以求出海水对潜水艇外壳的压强，由公式F=PS可以求出海水对观测孔的压力．
点评：本题是一道计算题，难度不大，熟练应用浮力公式、液体压强公式、压强公式的变形公式是正确解题的关键．