已知轮船排水量为2×104吨，轮船自重为9×107牛，问：（1）它最多能装多重的货物？（2）满载后在东海上航行，轮船浸入海水中的体积是多大？当它驶入长江后，它受到的浮力是否发生变化

Question

已知轮船排水量为2×10⁴吨，轮船自重为9×10⁷牛，问：
（1）它最多能装多重的货物？
（2）满载后在东海上航行，轮船浸入海水中的体积是多大？当它驶入长江后，它受到的浮力是否发生变化，为什么？（已知海水密度是1.03×10³千克/米³，g取10N/kg）

Answer 1

（1）m_排=2×10⁴t=2×10⁷kg，g=10N/kg；
轮船排开水的重力为：G_排=m_排g=2×10⁷kg×10N/kg=2×10⁸N，
即轮船受到的浮力为：F_浮=G_排=2×10⁸N，
G_货=F_浮-G_船=2×10⁸N-9×10⁷N=1.1×10⁸N，
则最大载货量为：m_货=(G货)/(g)=(1.1×108N)/(10N/kg)=1.1×10⁷kg；
（2）根据阿基米德原理得，
轮船浸入海水中的体积是：V_排=(F浮)/(ρ海水g)=(2×108N)/(1.03×103kg/m3×10N/kg)≈1.94×10⁴m³；
根据物体的浮沉条件，漂浮时浮力等于物体的重力，所以不管在东海还是在长江，轮船受到的浮力都等于轮船和货物的总重力．
答：（1）它最多能装1.1×10⁷kg的货物；
（2）轮船浸入海水中的体积是1.94×10⁴m³；
当它驶入长江后，它受到的浮力保持不变，轮船不管在东海还是在长江都是漂浮，根据物体的浮沉条件，轮船受到的浮力等于重力，保持不变．