Question

20．2007年12月26日，沉睡海底800多年的“南海一號(hào)”古沉船被打撈船用起重機(jī)成功吊起．起吊前，先用一個(gè)長(zhǎng)方體形狀的箱子將古船密封在內(nèi)，稱之為沉箱．該沉箱長(zhǎng)36m、寬15m、高5m，沉箱被吊離水面后，由水平地面上16個(gè)氣囊墊著，此時(shí)，包裹著古船的沉箱已完全脫離起重機(jī)鋼繩的作用，它的總質(zhì)量為3500t（海水取1.00×10³kg/m³，g取10N/kg）．
求：（1）沉箱浸沒在海水中受到的浮力多大？
（2）設(shè)16個(gè)氣囊與沉箱的接觸面積為150m²，則沉箱對(duì)氣囊的壓強(qiáng)為多大？

Answer 1

分析 （1）利用浮力計(jì)算公式F_浮=ρ_液gV_排計(jì)算沉箱浸沒在海水中時(shí)受到的浮力．
（2）根據(jù)F=G=mg計(jì)算出沉箱對(duì)氣囊的壓力，由p=$\frac{F}{S}$可得沉箱對(duì)氣囊的壓強(qiáng)．

解答 解：（1）由題意知，V_排=V_箱=36m×15m×5m=2700m³，
則沉箱所受浮力：F_浮=ρ_海水gV_排=1.00×10³kg/m³×10N/kg×2700m³=2.7×10⁷N；
（2）由題意知，沉箱對(duì)氣囊的壓力F=G=mg=3500×10³kg×10N/kg=3.5×10⁷N；
則p=$\frac{F}{S}$=$\frac{3.5×1{0}^{7}N}{150{m}^{2}}$≈2.33×10⁵Pa．
答：（1）沉箱浸沒在海水中受到的浮力為2.7×10⁷N；
（2）沉箱對(duì)氣囊的壓強(qiáng)為2.33×10⁵Pa．

點(diǎn)評(píng) 本題主要考查了浮力和壓強(qiáng)的計(jì)算，關(guān)鍵掌握阿基米德原理及壓強(qiáng)的計(jì)算公式，并能夠從繁雜的題目中獲取有用的信息．