Question

【題目】在南極科學家考察中使用的海洋破冰船在海面正常航行時，它排開水的體積為1800m3，破冰船針對不同的冰層采瓜不同的破冰方法，其中一種方法是:接觸冰面前，船全速航行，船體大部分沖上冰面，就可以把冰壓碎（如圖所示）。（海水的密度取1.0×103kg/m3，g取10N/kg）求：

（1）破冰船正常航行時所受的浮力多少？

（2）在一次破冰行動中，當船沖上冰面后，船的排水體枳變?yōu)樵瓉淼?/span>，船與冰面的接觸面積為6m2，此時破冰船對冰層的壓強是多少？

Answer 1

【答案】（1）1.8×107 N；（2）2×106 Pa

【解析】

（1）．由阿基米德原理知道，破冰船在海面正常航行時，受到的浮力是：
F浮=ρ水gV排=1.0×103 kg/m3 ×10N/kg×1800m3 =1.8×107 N；

（2）．由于破冰船漂浮，則破冰船正常航行時所受的重力是：
G=F浮 =1.8×107 N ，
當船沖上冰面后受到的浮力：

=6×106 N，

破冰船對冰層的壓力是：

F=G-F浮′=1.8×107 NN-6×106 N=1.2×107 N，
此時破冰船對冰層的壓強：
=2×106 Pa。

答：（1）．破冰船正常航行時所受的重力是1.8×107 N；

（2）．此時破冰船對冰層的壓強是2×106 Pa