Question

6．一艘潜水艇潜入水下150m深处时，处于悬浮状态．（为计算方便，取海水密度为1.0×10³kg/m³、g=10N/kg）求：
（1）水下150m深度的压强．
（2）水下150m深度处面积为2m²的舱盖上受海水的压力．
（3）如果这个潜水艇排开水的质量为3000t，潜水艇受到的浮力是多少？

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；
（2）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．
（3）已知潜水艇受到的浮力和海水的密度，利用公式V_排=$\frac{{F}_{浮}}{{ρ}_{水}g}$计算排开水的体积，也就是潜水艇的体积．

解答 解：
（1）潜水艇受到的压强为p=ρgh=1.0×10³kg/m³×10N/kg×120m=1.2×10⁶Pa；
（2）潜水艇受到的压力为F=pS=1.2×10⁶Pa×2.5m²=3.0×10⁶N；
（3）潜水艇处于悬浮状态，则F_浮=G_排=m_排g=3×10⁵kg×10N/kg=3×10⁶N．
答：
（1）水下150m深度的压强为1.2×10⁶Pa．
（2）水下150m深度处面积为2m²的舱盖上受海水的压力为3.0×10⁶N．
（3）如果这个潜水艇排开水的质量为3000t，潜水艇受到的浮力是3.0×10⁶N．

点评 本题考查压强和漂浮条件的应用，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．