随着前苏联“瓦良格号”航母的改造工作的完成，中国的第一艘航母即将服役．“瓦良格号”航母全长304米、舰宽70.5米，满载时排水量达67500吨．其动力为蒸汽轮机，推动功率为1.5×105kW，最

Question

随着前苏联“瓦良格号”航母的改造工作的完成，中国的第一艘航母即将服役．“瓦良格号”航母全长304米、舰宽70.5米，满载时排水量达67500吨．其动力为蒸汽轮机，推动功率为1.5×10⁵kW，最大航速约为54km/h．请你根据这些信息计算：
（1）该航母它满载时，受的浮力为多少？．排开海水的体积是多少？（g取10牛/千克，海水密度约为1.0×10³kg/m³．）
（2）若保持1.5×10⁵kW的推动功率时，刚好能够达到最大航速并且匀速航行，试计算此时受到海水的阻力是多少？

Answer 1

（1）该航母满载时，受到的浮力：
F_浮=G_排=m_排g=67500×1000kg×10N/kg=6.75×10⁸N，
排开海水的体积：
V_排=(F浮)/(ρ水g)=(6.75×108N)/(1×103kg/m3×10N /kg)=6.75×10⁴m³；
（2）航母的最大速度：
v=54km/h=15m/s，
∵P=(W)/(t)=(Fs)/(t)=Fv，
∴此时航母受到的推力：
F=(P)/(v)=(1.5×105×103W)/(15m/s)=1×10⁷N，
∵航母匀速航行，受到的阻力和推力是一对平衡力，
∴此时受到的水的阻力为10⁷N．
答：（1）该航母满载时，受到的浮力是6.75×10⁸N，排开海水的体积是6.75×10⁴m³；
（2）最大速度匀速航行时，受到水的阻力是1×10⁷N．