Question

【題目】2014年4月14日，為尋找失聯的MH370航班，啟用了“藍鰭金槍魚-21”（簡稱“金槍魚”）自主水下航行器進行深海搜尋。其外形與潛艇相似（如圖所示），相關標準參數為：體積1m3、質量750kg，最大潛水深度4500m，最大航速7．4km/h（不考慮海水密度變化，密度ρ取1．0×103kg/m3，g取10N/kg）。

⑴假設“金槍魚”上有面積為20cm2的探測窗口，當它下潛至最大潛水深度處，問該探測窗口承受海水的壓力是多少？

⑵“金槍魚”搜尋任務完成后，變為自重時恰能靜止漂浮在海面上，此時露出海面體積為多大？

Answer 1

【答案】（1）9×104N（2）0．25m3

【解析】

試題分析：（1）下潛至最大潛水深度處壓強為：

探測窗口承受海水的壓力：

（2）由于“金槍魚”搜尋任務完成后，靜止漂浮在海面上，所以有F浮=G

又由F浮=ρgV排 ，G=mg 得ρV排g=mg

露出海面體積為V露=V-V排=1m3-0．75m3=0．25m3

答：（1）探測窗口承受海水的壓力是9×104N。（2）“金槍魚”露出海面體積為0．25m3。