Question

 2012年9月25日上午,中國首艘航空母艦“遼寧”號正式服役。將為保衛(wèi)我國領(lǐng)土領(lǐng)海，發(fā)揮重要的作用，下面是它的一些主要參數(shù)。

艦長	302米（全長）	吃水深度	10.0米（滿載）
艦寬	70.5米	排水量	67000噸（滿載）
功率	160000千瓦	飛行甲板	長300米、寬70米
機(jī)庫	長152米、寬26米、高7米	最大航速	57.6千米/時(shí)

（1）當(dāng)航母滿載時(shí)，達(dá)到最大吃水深度，此時(shí)航母底部受到海水的壓強(qiáng)為多大？（海水密度約為1.0×10³k/m³，g=10N/kg）

（2）若該艦在海上以最大航速勻速前進(jìn)，則它受到的阻力是多大？

（3）中國第一艘航母“遼寧艦”交接入列后 ，目前已順利進(jìn)行了殲-15飛機(jī)起降飛行訓(xùn)練，當(dāng)30t的的艦載機(jī)從跑道上起飛后，航母排開海水的體積減小了多少？

Answer 1

根據(jù)題上航母參數(shù)可知：

（1）航母底部受到海水的壓強(qiáng)：
P=ρ_海水gh=1.00×10³kg/m³×9.8N/kg×10.5m=1.029×10⁵Pa

（2）航母的最大速度： v=57.6km/h= 16m/s

由p=FV得此時(shí)航母受到的推力：F=p/V=160000×10³W /16m/s=10⁷N

∵航母勻速航行，受到的阻力和推力是一對平衡力，
∴此時(shí)受到的水的阻力為10⁷N．

（3）∵F_浮=G_{艦載機(jī)}=ρ_海水gV_排，
∴排開海水體積減小量：V_排= G_{艦載機(jī)} /ρ_海水g=30×10³kg×9.8N/kg /1×10³kg/m³×9.8N/kg =30m³

點(diǎn)撥：浮力、壓強(qiáng)等的計(jì)算，關(guān)鍵是公式及其變形的要靈活運(yùn)用。