Question

 2012年9月25日上午,中国首艘航空母舰“辽宁”号正式服役。将为保卫我国领土领海，发挥重要的作用，下面是它的一些主要参数。

舰长	302米（全长）	吃水深度	10.0米（满载）
舰宽	70.5米	排水量	67000吨（满载）
功率	160000千瓦	飞行甲板	长300米、宽70米
机库	长152米、宽26米、高7米	最大航速	57.6千米/时

（1）当航母满载时，达到最大吃水深度，此时航母底部受到海水的压强为多大？（海水密度约为1.0×10³k/m³，g=10N/kg）

（2）若该舰在海上以最大航速匀速前进，则它受到的阻力是多大？

（3）中国第一艘航母“辽宁舰”交接入列后 ，目前已顺利进行了歼-15飞机起降飞行训练，当30t的的舰载机从跑道上起飞后，航母排开海水的体积减小了多少？

Answer 1

根据题上航母参数可知：

（1）航母底部受到海水的压强：
P=ρ_海水gh=1.00×10³kg/m³×9.8N/kg×10.5m=1.029×10⁵Pa

（2）航母的最大速度： v=57.6km/h= 16m/s

由p=FV得此时航母受到的推力：F=p/V=160000×10³W /16m/s=10⁷N

∵航母匀速航行，受到的阻力和推力是一对平衡力，
∴此时受到的水的阻力为10⁷N．

（3）∵F_浮=G_舰载机=ρ_海水gV_排，
∴排开海水体积减小量：V_排= G_舰载机 /ρ_海水g=30×10³kg×9.8N/kg /1×10³kg/m³×9.8N/kg =30m³

点拨：浮力、压强等的计算，关键是公式及其变形的要灵活运用。