从阿基米德原理到深海探测技术
实心铁块下沉是因为排开水的体积小,浮力小于重力。而万吨巨轮通过做成空心,极大地增大了 ,从而获得更大的浮力。
| $F_{浮}$ | 浮力 (N) |
| $\rho_{液}$ | 液体密度 (kg/m³) |
| $V_{排}$ | 排开液体的体积 (m³) |
| $p$ | 液体内部压强 (Pa) |
| $h$ | 深度 (m):液面到该点的竖直距离 |
探究目标: 调节注水量改变自身重力 $G$。观察沉底时的支持力。
“奋斗者”号在马里亚纳海沟创下了 10909米 的纪录。
求:压强 $p$
工程设计: “奋斗者”号的载人舱采用球形结构。球形容器受力最均匀,能将巨大的外部水压均匀分散。
安全规范: 必须缓慢上浮。若上浮过快,外部压强骤减,血液中的氮气会释放形成气泡,导致减压病。