Question

2013年5月2日，由荷兰概念艺术家霍夫曼创作的世界上最大巨型橡皮鸭在香港维多利亚港展出．橡皮鸭由200块聚氯乙烯制造而成，重量约600kg高和宽约为16.5m，长19.2m，为了不让橡皮鸭有机会“逃跑”，橡皮鸭的底部有一个13米的浮动床承托着，设计者还特制了9t石码，这样可以将橡皮鸭安心地固定在海中，如图所示．（设、、、g取10N/kg）                  
（1）橡皮鸭充气体积约为5000m³．充入空气的质量；
（2）距离水面5m深处石码受到的压强；
（3）涨潮时，石码拉着浮床且刚好离开海底，浮床受到石码的拉力．

Answer

（1）已知橡皮鸭充气体积和空气密度，利用密度公式变形可求得充入空气的质量；
（2）根据p=ρgh求得距离水面5m深处石码受到的压强；
（3）根据石码的质量和密度可求得其体积，然后可求得其浮力大小，再根据F浮-G=F拉可求得浮床受到石码的拉力．
【解析】
（1）
∵ρ=，
∴m=ρV=1.29kg/m3×5000m3=6450kg．
（2）距离水面5m深处石码受到的压强p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×5m=5×104Pa．
（3）石码的重力G石码=m石码g=9×103kg×10N/kg=9×104N，
∵ρ=，
∴石码的体积V===30m3，
F浮=ρ海水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×30m3=3×105N，
浮床受到石码的拉力F=F浮-G=3×105N-9×104N=2.1×105N．
答：（1）充入空气的质量为6450kg；
（2）距离水面5m深处石码受到的压强为5×104Pa；
（3）涨潮时，石码拉着浮床且刚好离开海底，浮床受到石码的拉力为2.1×105N．