Question

“大洋一号”是我国第一艘现代化的综合性远洋科学考察船，船体质量大约是5.6×10³t．其先进的声学系统由侧扫声纳，浅地层剖面仪和深水多波束组成，工作深度6000米，可高精度地探测深海底地形、地貌和浅地层结构．船上配备有潜深3000米的遥控机器人，搭载有海底电视、照相系统，温度、化学传感器和二个机械手，可在海底取岩石、沉积物和生物样本，或利用传感器进行环境探测．求：（已知：海水的密度取1.03×10³kg/m³，声音在海水中的传播速度是大约1500m/s，g=10N/kg）
（1）船自身受到的重力是多大？
（2）当船在海洋上航行时，受到的浮力是多大？
（3）机器人在3000m深处工作时受到海水对它的压强多大？
（4）声纳回声定位系统从发出超声波到接收到来自6000m海底深处的回声所需要的时间是多少？

Answer

（1）知道船的质量，利用重力公式求船的重；
（2）由于船漂浮在海上，根据物体的漂浮条件求船受到的浮力；
（3）知道机器人所处的深度，利用液体压强公式求机器人受到海水的压强；
（4）知道海底深度，可求超声波在海水中的传播路程，又知道超声波在海水中的传播速度，利用速度公式求需要时间．
【解析】
（1）G=mg=5.6×103×103kg×10N/kg=5.6×107N；
（2）∵船漂浮，
∴F浮=G=5.6×107N；
（3）p=ρ海gh=1.03×103kg/m3×10N/kg×3000m=3.09×107pa；
（4）超声波在海水中传播的路程：
s=6000m×2=12000m，
t===8s．
答：（1）船自身受到的重力是5.6×107N；
（2）当船在海洋上航行时，受到的浮力是5.6×107N；
（3）机器人在3000m深处工作时受到海水对它的压强为3.09×107pa；
（4）声纳回声定位系统从发出超声波到接收到来自6000m海底深处的回声所需要的时间是8s．