Question

11．美國傳奇導(dǎo)演詹姆斯•卡梅隆獨(dú)自乘坐潛水器“深海挑戰(zhàn)者”號，下潛近11000m，進(jìn)行了首次單人下潛至馬里亞納海溝最深處的探險．這也標(biāo)志著人類在時隔52年后首次重返這里．現(xiàn)在，他在海底所拍攝的視頻錄像開始逐漸對外公布．卡梅隆也透露，其潛水器因海底巨大壓力縮短了7cm．請你計算一下，在11000m海水深處，“深海挑戰(zhàn)者”號受到的海水壓強(qiáng)是多少？約相當(dāng)于多少個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓？潛水器上10cm²的舷窗上受到的海水壓力是多少？（ρ_海水=1.0×10³kg/m³）

Answer 1

分析 （1）已知海水密度和深度，利用公式p=ρgh計算產(chǎn)生的壓強(qiáng)；
（2）1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓約為1×10⁵Pa，計算該處海水壓強(qiáng)與標(biāo)準(zhǔn)大氣壓的比值可得答案；
（3）已知海水產(chǎn)生的壓強(qiáng)和受力面積，利用公式F=pS計算受到的壓力．

解答 解：由題可知，該處海水的深度h=11000m=1.1×10⁴m，
則“深海挑戰(zhàn)者”號受到的海水壓強(qiáng)：
p=ρ_海水gh=1.0×10³kg/m³×10N/kg×1.1×10⁴ m=1.1×10⁸Pa；
1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓約為1×10⁵Pa，
則該處海水壓強(qiáng)與標(biāo)準(zhǔn)大氣壓的比值：n=$\frac{p}{{p}_{0}}$=$\frac{1.1×1{0}^{8}Pa}{1×1{0}^{5}Pa}$=1100，即該處海水壓強(qiáng)相當(dāng)于1100個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓；
由p=$\frac{F}{S}$可得，10cm²的舷窗上受到的海水壓力：
F=pS=1.1×10⁸Pa×10××10^-4m²=1.1×10⁵N．
答：在11000m海水深處，“深海挑戰(zhàn)者”號受到的海水壓強(qiáng)是1.1×10⁸Pa，約相當(dāng)于1100個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓，潛水器上10cm²的舷窗上受到的海水壓力是1.1×10⁵N．

點(diǎn)評 本題考查了液體壓強(qiáng)和壓強(qiáng)定義式的應(yīng)用，關(guān)鍵是公式及其變形公式的靈活運(yùn)用，同時要注意單位換算．