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常用浮筒打捞海底沉船.充满海水的浮筒靠自重下沉,向浮筒内充气,将筒内海水排出,浮...

常用浮筒打捞海底沉船.充满海水的浮筒靠自重下沉,向浮筒内充气,将筒内海水排出,浮筒即产生上举力.浮筒为用钢制成的空心圆柱体,若底面外半径r=5米,外高L=12米,其质量为2×105千克,当浮筒沉入60米深处时,充气的压强至少应为多少个标准大气压时才能把筒内的气体排出?它能产生多大的上举力?(略去充入气体的质量.海水的密度ρ=1.03×103千克/米3
给浮筒充气的气体压强至少要达到水下60米深处海水的压强才能把筒内的气体排出. 每个浮筒能够产生的上举力等于受到的浮力与其重力之差,即上举力. 【解析】 60米深处海水压强:P=ρ海gh=1.03×103千克/米3×9.8牛/千克×60米=605640帕≈6个标准大气压 当浮筒沉入60米深处时,充气的压强要加上一个大气压,即7个大气压; 浮筒排开水的体积 V=3.14×52×12=942米3 浮筒所受浮力 F浮=pgV=1.03×103千克/米3×9.8牛/千克×942米3=9.5×106牛 产生的上举力F=F浮-G=9.5×106牛-(2×105千克×9.8牛/千克)=7.54×106牛 答:当浮筒沉入60米深处时,充气的压强至少应为7个标准大气压时才能把筒内的气体排出; 它能产生的上举力大小为7.54×106牛.
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考点分析:
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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