Question

常用浮筒打撈海底沉船．充滿海水的浮筒靠自重下沉，向沉入水中的浮筒內充氣，將浮筒內海水排出，浮筒即產生上舉力．浮筒為鋼制的空心圓柱體，其圓柱面的外半徑r＝5米，圓柱體高度L＝12米，其質量為2×10⁵千克．若當浮筒沉入到水下60米深時將浮筒內海水排出，給浮筒充氣的氣體壓強應是多少標準大氣壓？每個浮筒能夠產生多大的上舉力？不計充入浮筒內氣體的質量．海水的密度是r＝1.03×10³千克/米³．

 

Answer 1

答案：見詳解內容
解析：

給浮筒充氣的氣體壓強至少要達到水下60米深處海水的壓強，即 p＝rhg＝1.03×103×9.8×60帕 浮筒排開水的體積V＝pr2L，它在水中所受到的浮力是 F＝rgV＝rgpr2L ＝1.03×103×9.8×3.14×52×12牛 ＝9.51×106牛 浮筒所受重力 G＝mg＝2.0×105×9.8牛＝1.96×106牛 每個浮筒能夠產生的上舉力等于受到的浮力與其重力之差，即上舉力 F上＝F－G＝9.51×106牛－1.96×106牛＝7.55×106牛

提示：