Question

国防部2012年9月25日宣布，中国首艘航空母舰“辽宁”号正式交接入列．（海水的密度近似为1.0×10³kg/m³）．求：
（1）在某次军事演习时，航母沿直线以54km/h的最大航速匀速航行，则此时航母受到的阻力为多大？（航母4台蒸汽轮机提供动力的总功率约为9×10³kW）
（2）“辽宁舰”满载时排水量67500吨，则此时受到的浮力是多大？
（3）航母搭载的20架舰载机起飞后，海水对航母船底的压强如何变化？简述理由．

Answer

（1）根据P===Fv求出航母的牵引力，因为匀速行驶，所以牵引力和阻力是一对平衡力，大小相等；
（2）根据F浮=G排=m排g求出浮力；
（3）根据F浮=ρ水gV排=G，分析排开水体积的变化，进而分析吃水深度变化，根据p=ρgh分析压强变化．
【解析】
（1）航行速度v=54km/h=15m/s，
∵P===Fv，
∴航母受到的阻力为：f=F===6×105N；
（2）“辽宁舰”受到的浮力：
F浮=G排=m排g=67500×103kg×9.8N/kg=6.615×108N；
（3）根据F浮=ρ水gV排=G可知，航母搭载的20架舰载机起飞后，航母的总重力减小，航母排开水的体积变小，所以舰载机起飞后航母上浮一些，航母吃水深度变浅，根据p=ρgh可知，海水对船底的压强变小．
答：（1）航母受到的阻力为6×105N；
（2）受到的浮力是6.615×108N；
（3）海水对船底的压强变小；舰载机起飞后航母上浮一些，航母吃水深度变浅，所以海水对船底的压强变小．