2014年4月14日，为寻找失联的MH370航班，启用了“蓝鳍金枪鱼-21”（简称“金枪鱼”）自主水下航行器进行深海搜寻．其外形与潜艇相似（如图所示），相关标准参数为：体积1m3、质量750kg，

Question

2014年4月14日，为寻找失联的MH370航班，启用了“蓝鳍金枪鱼-21”（简称“金枪鱼”）自主水下航行器进行深海搜寻．其外形与潜艇相似（如图所示），相关标准参数为：体积1m³、质量750kg，最大潜水深度4500m，最大航速可达7.5km/h（不考虑海水密度变化，密度ρ取1.0×10³kg/m³）．

（1）它在最大深度所受的海水的压强是多少？
（2）假设“金枪鱼”上有面积为2×10^-3m²的探测窗口，该探测窗口在最大深度处承受海水的压力是多少？
（3）“金枪鱼”搜寻任务完成后，变为自重时恰能静止漂浮在海面上，此时它所受的浮力是多少？

Answer 1

（1）当它在海水中4000m处时，承受海水的压强：
p=ρgh=1.0×10³kg/m³×10N/kg×4.5×103m=4.5×10⁷Pa；
（2）由p=(F)/(S)可得，探测窗承受的压力：
F=pS=4.5×10⁷Pa×2×10^-3m²=9×10⁴N．
（3）因为漂浮，所以所受浮力大小为：
F_浮=G=mg=750kg×10N/kg=7500N．
答：（1）它在最大深度所受的海水的压强是4.5×10⁷Pa；
（2）探测窗口在最大深度处承受海水的压力是9×10⁴N；
（3）漂浮在海面上，所受的浮力是7500N．