物理
中山舰是“浓缩中国现代史”的一代名舰,1938年在长江被日军击中,沉入19m深的江底,创新小组的同学们查询了中山舰的相关资料如下:舰长舰宽型深吃水排水量最大功率最大速度62.1m8.9m4.5m2.4m780吨1000kW25km/h(1)满载时,中山舰所受浮力和浸入水中的体积是多少?(g=10N/kg)(2)浮筒打捞,是打捞沉船的有效方法之一,是把装满水的浮桶沉入海底,缚在沉船上,然后用压缩空气将捅内的水排出,若采用这种方法打捞中山舰,至少用多大气压的压缩空气才能把桶内的水排出?(假设长江水面大气压为1

2019-04-21

中山舰是“浓缩中国现代史”的一代名舰,1938年在长江被日军击中,沉入19m深的江底,创新小组的同学们查询了中山舰的相关资料如下:
舰长舰宽型深吃水排水量最大功率最大速度
62.1m8.9m4.5m2.4m780吨1000kW25km/h
(1)满载时,中山舰所受浮力和浸入水中的体积是多少?(g=10N/kg)
(2)浮筒打捞,是打捞沉船的有效方法之一,是把装满水的浮桶沉入海底,缚在沉船上,然后用压缩空气将捅内的水排出,若采用这种方法打捞中山舰,至少用多大气压的压缩空气才能把桶内的水排出?(假设长江水面大气压为105Pa)
(3)假如由你来组织打捞中山舰,在打捞前,还要采取哪些措施,可以减小提拉沉船所需的拉力.
优质解答
(1)m=780t=780×103kg=7.8×105kg,
根据阿基米德原理可知:
F=G=mg=7.8×105kg×10N/kg=7.8×106N;
由F=ρgV可得:
航母满载时浸入的体积:V=V=
F
ρg
=
7.8×106N
1.0×103kg/m3×10N/kg
=780m3
(2)沉船处水产生的压强:p=ρgh=1×103kg/m3×10N/kg×19m=1.9×105Pa;
由于将沉船处浮筒中的水排出,除要克服水产生的压强之外,还要克服水面上方的大气压强;
则压缩空气的压强至少为:p′=p0+p=1.0×105Pa+1.9×105Pa=2.9×105Pa.
(3)由于沉船与淤泥结合在一起使得沉船不受浮力,要减小打捞所用的拉力,则要利用水对沉船的浮力,故需要清除淤泥,使沉船与淤泥分离产生浮力.
答:(1)满载时,中山舰所受浮力为7.8×106N,浸入水中的体积是780m3
(2)至少用2.9×105Pa的压缩空气才能把桶内的水排出;
(3)假如由你来组织打捞中山舰,在打捞前,还要采取清除淤泥,使沉船与淤泥分离产生浮力,则可以减小提拉沉船所需的拉力.
(1)m=780t=780×103kg=7.8×105kg,
根据阿基米德原理可知:
F=G=mg=7.8×105kg×10N/kg=7.8×106N;
由F=ρgV可得:
航母满载时浸入的体积:V=V=
F
ρg
=
7.8×106N
1.0×103kg/m3×10N/kg
=780m3
(2)沉船处水产生的压强:p=ρgh=1×103kg/m3×10N/kg×19m=1.9×105Pa;
由于将沉船处浮筒中的水排出,除要克服水产生的压强之外,还要克服水面上方的大气压强;
则压缩空气的压强至少为:p′=p0+p=1.0×105Pa+1.9×105Pa=2.9×105Pa.
(3)由于沉船与淤泥结合在一起使得沉船不受浮力,要减小打捞所用的拉力,则要利用水对沉船的浮力,故需要清除淤泥,使沉船与淤泥分离产生浮力.
答:(1)满载时,中山舰所受浮力为7.8×106N,浸入水中的体积是780m3
(2)至少用2.9×105Pa的压缩空气才能把桶内的水排出;
(3)假如由你来组织打捞中山舰,在打捞前,还要采取清除淤泥,使沉船与淤泥分离产生浮力,则可以减小提拉沉船所需的拉力.
相关问答