Question

14．一艘潛水艇潛入水面以下100m深處時，潛水艇的艙蓋（面積為2m²）所受到水的壓強和壓力各是多大？如果這艘潛水艇再下潛50m，艙蓋所受到的壓力變?yōu)槎啻螅?

Answer 1

分析 （1）已知水的密度和深度，利用公式p=ρgh計算潛水艇受到的壓強；已知潛水艇受到的壓強和艙蓋面積，利用公式F=pS計算受到的壓力．
（2）如果這艘潛水艇再下潛50m，則深度為h′=150m，利用公式p=ρgh計算潛水艇受到的壓強；已知潛水艇受到的壓強和艙蓋面積，利用公式F=pS計算受到的壓力．

解答 解：
（1）潛水艇受到的壓強為p=ρgh=1.0×10³kg/m³×10N/kg×100m=1×10⁶Pa
由p=$\frac{F}{S}$得：
潛水艇艙蓋受到的壓力為F=pS=1×10⁶Pa×2m²=2×10⁶N；
（2）如果這艘潛水艇再下潛50m，則深度為h′=100m+50m=150m，
則潛水艇受到的壓強為p′=ρgh′=1.0×10³kg/m³×10N/kg×150m=1.5×10⁶Pa
由p=$\frac{F}{S}$得：
潛水艇受到的壓力為F′=p′S=1.5×10⁶Pa×2m²=3×10⁶N．
答：潛水艇的艙蓋所受到水的壓強和壓力各是1×10⁶Pa、2×10⁶N；
如果這艘潛水艇再下潛50m，艙蓋所受到的壓力變?yōu)?×10⁶N．

點評 本題考查液體壓強和壓力的計算，注意液體產(chǎn)生的壓力不一定等于液體的重力，所以在計算液體壓力時，一般先計算壓強，然后利用公式F=PS得到壓力．