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在南极考察中使用的海洋破冰船,针对不同的冰层有不同的破冰方法.其中一种破冰方法是:接触冰面前,船全速航行,船体大部分冲上冰面,就可以把冰压碎.(1)当破冰船航行于海面时

时间:2018-04-04
在南极考察中使用的海洋破冰船,针对不同的冰层有不同的破冰方法.其中一种破冰方法是:接触冰面前,船全速航行,船体大部分冲上冰面,就可以把冰压碎.
(1)当破冰船航行于海面时,它的排水体积约为1500m3,求船自身的重力.
(2)在一次破冰行动中,当船冲到冰面上时,船的排水体积变为原来的三分之一,船与冰层接触面积为5m2,此时破冰船对冰层的压强是多少?(海水的密度取1.0 ×103kg/m3,g=10N/kg)
正确答案:
解:(1)F浮=ρgV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×1500m3=1.5×107N;
∵船漂浮,
∴G=F浮=1.5×107N.
(2)当船的排水体积变为原来的三分之一时,
F浮=ρgV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×1500m3×1/3=5×106N,
船对冰层的压力为:F=G﹣F浮=1.5×107N﹣5×106N=1×107N,
∴P===2×106Pa
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