Question

為了增加學(xué)生的國防知識，陽湖中學(xué)九（2）班同學(xué)到東海艦隊參觀某型號潛水艇。潛水艇的艇殼是用高強度的特種鋼板制造，最大下潛深度可達(dá)350m。潛水艇的總體積為1.5×10³ m³，艇內(nèi)兩側(cè)有水艙，潛水艇截面如圖所示。通過向水艙中充水或從水艙中向外排水來改變潛水艇的自重，從而使其下沉或上浮（海水密度為1. 03× 10³ kg/m³，g取10N/kg）。
（1）水艙未充海水時，潛水艇總重量為9. 27×10⁶N，此時，漂浮在海面上的潛水艇排開海水的體積是多少？
（2）為使?jié)撍�艇完全潛入海水中�?至少應(yīng)向水艙充人海水的重量是多少？
（3）潛水艇的艇殼用高強度的特種鋼板制造的原因是什么？

Answer 1

解：
（1）潛水艇受到的浮力F_浮1=G_艇＝9.27×10⁶N，潛水艇排開海水的體積V_排1=F_浮1/（ρ_海水g）=9.27×10 ⁶ N/（l.03×10³ kg/m³×10N/kg）= 900m³；
（2）潛水艇受到的浮力F_浮2＝ρ_海水gV_排2 =1.03×10³ kg/m³×10N/kg×l.5×10³ m³ =1.545×10⁷N，注入海水的質(zhì)量G_海水=F_浮2 -G_艇=1.545×10⁷ N-9.27×10⁶ N=6.18×10⁶N
（3）液體內(nèi)部的壓強隨深度的增大而增大。