Question

14．一艘潜水艇潜入水面以下100m深处时，潜水艇的舱盖（面积为2m²）所受到水的压强和压力各是多大？如果这艘潜水艇再下潜50m，舱盖所受到的压力变为多大？

Answer 1

分析 （1）已知水的密度和深度，利用公式p=ρgh计算潜水艇受到的压强；已知潜水艇受到的压强和舱盖面积，利用公式F=pS计算受到的压力．
（2）如果这艘潜水艇再下潜50m，则深度为h′=150m，利用公式p=ρgh计算潜水艇受到的压强；已知潜水艇受到的压强和舱盖面积，利用公式F=pS计算受到的压力．

解答 解：
（1）潜水艇受到的压强为p=ρgh=1.0×10³kg/m³×10N/kg×100m=1×10⁶Pa
由p=$\frac{F}{S}$得：
潜水艇舱盖受到的压力为F=pS=1×10⁶Pa×2m²=2×10⁶N；
（2）如果这艘潜水艇再下潜50m，则深度为h′=100m+50m=150m，
则潜水艇受到的压强为p′=ρgh′=1.0×10³kg/m³×10N/kg×150m=1.5×10⁶Pa
由p=$\frac{F}{S}$得：
潜水艇受到的压力为F′=p′S=1.5×10⁶Pa×2m²=3×10⁶N．
答：潜水艇的舱盖所受到水的压强和压力各是1×10⁶Pa、2×10⁶N；
如果这艘潜水艇再下潜50m，舱盖所受到的压力变为3×10⁶N．

点评 本题考查液体压强和压力的计算，注意液体产生的压力不一定等于液体的重力，所以在计算液体压力时，一般先计算压强，然后利用公式F=PS得到压力．