Question

5．2017年4月26日上午，中國第二艘航空母艦在中國船舶重工集團(tuán)公司大連造船廠舉行下水儀式，頓時(shí)國內(nèi)掀起了新一輪的航母熱．小志同學(xué)在網(wǎng)上找了我某一艘航母一些參數(shù)如下：

艦長(zhǎng)	302m（全長(zhǎng)）	吃水深度	10.0m（滿載）
艦寬	70.5m	排水量	67000t（滿載）
功率	147200kW	飛行甲板	長(zhǎng) 300m、寬 70m
機(jī)庫	長(zhǎng) 152m、寬 26m、高 7m	最大航速	57.6km/h

請(qǐng)你解決下面問題：
（1）該艦滿載時(shí)所受浮力有多大？
（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？

Answer 1

分析 （1）知道航母滿載排水量（排開水的質(zhì)量），利用阿基米德原理求該艦滿載時(shí)所受浮力；
（2）知道航母功率，利用P=$\frac{W}{t}$=$\frac{Fs}{t}$=Fv求勻速航行時(shí)的動(dòng)力，由于勻速前進(jìn)該艦所受阻力等于動(dòng)力．

解答 解：（1）m_排=67000t=67000×10³kg，
航母所受浮力：F_浮=G_排=m_排g=67000×10³kg×10N/kg=6.7×10⁸N；
（2）最大航速v_max=57.6km/h=57.6×$\frac{1}{3.6}$m/s=16m/s，
功率P=147200kW=1.472×10⁸W，
由P=$\frac{W}{t}$=$\frac{Fs}{t}$=Fv可得，
該艦以最大航速勻速前進(jìn)時(shí)牽引力：
F=$\frac{P}{{v}_{max}}$=$\frac{1.472×1{0}^{8}W}{16m/s}$=9.2×10⁶N，
因?yàn)楹娇漳概瀯蛩偾斑M(jìn)，
所以該艦所受阻力f=F=9.2×10⁶N．
答：（1）該艦滿載時(shí)所受浮力有6.7×10⁸N；
（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9.2×10⁶N．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了學(xué)生對(duì)阿基米德原理、液體壓強(qiáng)公式、功率公式的掌握和運(yùn)用，要利用好功率推導(dǎo)公式P=Fv，能從航母參數(shù)表中得出相關(guān)信息是本題的關(guān)鍵．