Question

中國(guó)第一艘航母﹣﹣“遼寧艦”已于2012年10月正式服役，其最大吃水深度為10.5m（指最底部到水面的豎直距離），排水量達(dá)6.7×10⁴t，艦載機(jī)50余架，它將為保護(hù)我國(guó)領(lǐng)土領(lǐng)海發(fā)揮重要的作用．（取ρ海水=1.0×10³kg/m³，g=10N/kg）

（1）每次戰(zhàn)機(jī)從甲板起降前，機(jī)組成員要對(duì)甲板進(jìn)行地毯式排查．已知飛行甲板長(zhǎng)300m，排查時(shí)人的行走速度約為1.5m/s，則船員從船頭到船尾進(jìn)行一次排查需要多長(zhǎng)時(shí)間？
（2）當(dāng)“遼寧艦”達(dá)到最大吃水深度時(shí)，其底部受到海水的壓強(qiáng)為多大？
（3）當(dāng)一架質(zhì)量為20t的艦載機(jī)起飛后，航母排開海水的體積減小了多少？

Answer 1

（1）船員從船頭到船尾進(jìn)行一次排查需要的時(shí)間t==200s；
（2）其底部受到海水的壓強(qiáng)p=ρgh=1.0×10³kg/m³×10N/kg×10.5m=1.05×10⁵Pa；
（3）∵F_浮=G_{艦載機(jī)}=ρ_海水gV_排，
∴排開海水體積減小量：△V_排===20m³．
答：（1）則船員從船頭到船尾進(jìn)行一次排查需要200s長(zhǎng)時(shí)間．
（2）此時(shí)航母底部受到海水的壓強(qiáng)為1.05×10⁵Pa；
（3）航母排開海水的體積減小了20m³．

（1）欲求時(shí)間，已知路程與速度的大小，可直接利用速度的計(jì)算公式求出；（2）海水的壓強(qiáng)可利用液體壓強(qiáng)公式直接求出；（3）艦載機(jī)起飛后，航母受到的浮力就會(huì)減小，排開的液體的體積也會(huì)減少，故排開液體體積的減少量可通過阿基米德原理進(jìn)行計(jì)算得出。