Question

3．“054A”型护卫舰是中国人民解放军最先进的护卫舰之一，该舰满载时吃水深度5m，排水量4053t，最大航速27节．
（1）求“054A”型护卫舰满载时受到的浮力．
（2）求满载时舰底受到海水压强（海水密度为1.03×10³kg/m³）．
（3）舰队通常采用前后纵向编队形式前行，而不是“并排”前行．请仅利用流体压强与流速的关系进行解释．

Answer 1

分析 （1）已知航母满载时的排水量，可以得到排开的水重，根据阿基米德原理知，浮力等于排开的水重；
（2）已知航母的吃水深度，利用p=ρgh可以得到舰底受到水的压强；
（3）流体流速越大的地方压强越小，流速越小的地方压强越大，据此分析回答．

解答 解：
（1）航母满载时受到的浮力为：
F_浮=G_排=m_排g=4053×10³kg×10N/kg=4.053×10⁷N；
（2）舰底受到水的压强为：
p=ρgh=1.03×10³kg/m³×10N/kg×5m=5.15×10⁴Pa；
（3）根据在流体中，流速越大的位置压强越小可知，并排前行时，两舰艇间流速快压强小，外侧压强大，两舰艇可能发生碰撞事故，采用前后纵向编队形式前行能有效防止这种情况发生．
答：（1）“054A”型护卫舰满载时受到的浮力为4.053×10⁷N．
（2）求满载时舰底受到海水压强为5.15×10⁴Pa；
（3）根据在流体中，流速越大的位置压强越小可知，并排前行时，两舰艇间流速快压强小，外侧压强大，两舰艇可能发生碰撞事故，采用前后纵向编队形式前行能有效防止这种情况发生．

点评 本题考查了浮力和液体压强的计算，以及流体压强与流速的关系，题目难度适中，属于中档题．