Question

小明同學(xué)的爸爸是一名潛水員，暑假期間他隨爸爸參加一次水下考察活動，爸爸告訴他本次考察潛水的最大深度為150m，還告訴他穿耐壓低的潛水服比穿耐壓高的潛水服活動更方便，讓他幫爸爸選擇潛水服．小明同學(xué)發(fā)現(xiàn)有兩種潛水服，第一種最大耐壓為2×10⁶Pa，第二種最大耐壓為6×10⁶Pa．
（1）小明同學(xué)為爸爸選了哪一種？通過計算說明理由．
（2）爸爸帶好一切潛水設(shè)備后總質(zhì)量為80kg，潛到水下后恰好能達(dá)到懸浮在水中的狀態(tài)．在爸爸用了10min從150m深處浮到水面的過程中，浮力對他所做的功及功率分別是多少？

Answer 1

（1）潛水水中最大深度時的壓強(qiáng)：
P=ρgh=1×10³kg/m³×10N/Kg×150m=1.5×10⁶Pa
潛水員受到的最大壓強(qiáng)為P＜2×10⁶Pa，且穿耐壓低的潛水服活動方便
故應(yīng)選用第一種最大耐壓值為2×10⁶Pa的潛水服；
（2）懸浮時F=G
F=G=mg=80kg×10N/kg=800N
浮力所做的功W=Fs=800N×150m=1.2×10⁵J
做功時間t=10min=600s
則浮力做功的功率P=

W

t

=

1.2×105J

600s

=200W．
答：（1）選用第一種潛水服，因第一種潛水服能保證安全且行動方便；
（2）浮力做的功為1.2×10⁵J，浮力做功的功率為200W．