Question

中国首艘航空母舰“辽宁”号正式交接入列和歼-15舰载战斗机成功起降，对于有效维护国家主权、促进世界和平与共同发展，具有重要意义．据了解，该航母长304m，宽70.5m，满载时吃水深度11m；若歼-15战斗机的质量为3.3×10⁴ kg，轮胎与甲板总接触面积6000cm²，战斗机在约为2.5×10⁵N推力作用下滑跑20m用时5s．求：（g=10N/kg，ρ_海水=1.03×10³kg/m³）
（1）战斗机停在甲板上对甲板的压强；
（2）推力做功的功率；
（3）满载时海水对舰底的压强．

Answer

（1）战机对航母的压力和自身的重力相等，根据G=mg求出其大小，再根据压强公式求出受到的压强；
（2）根据W=Fs求出推力做的功，再根据P=求出推力做功的功率；
（3）知道满载时吃水深度，根据p=ρgh求出海水对舰底的压强．
已知：h=11m，m=3.3×104 kg，S=6000cm2=0.6m2，F=2.5×105N，s=20m，t=5s，g=10N/kg，ρ海水=1.03×103kg/m3
求：（1）战斗机停在甲板上对甲板的压强p1；
（2）推力做功的功率P；
（3）满载时海水对舰底的压强p2．
【解析】
（1）战斗机对甲板的压力：
F1=G=mg=3.3×104kg×10N/kg=3.3×105N，
对甲板的压强：
p1===5.5×105Pa；
（2）推力做的功：
W=Fs=2.5×105N×20m=5×106J，
推力所做的功率：
P===106W；
（3）满载时海水对舰底的压强：
p2=ρ海水gh=1.03×103kg/m3×10N/kg×11m=1.133×105Pa．
答：（1）战斗机停在甲板上对甲板的压强为3.3×105N；
（2）推力做功的功率为106W；
（3）满载时海水对舰底的压强1.133×105Pa．