Question

【題目】2017年8月28日，中國最先進的科考船“向陽紅01”號從背島起航開始執行首次環球海洋綜合科學考察。“向陽紅01”號滿載時吃水深度5.6m，排水4980t，船上載有CTD作業操控系統可探104m的深度，能夠滿足全球海洋環境和資源科學調查需要（海水的密度取為1.0×103kg/m3）。求：

（1）“向陽紅01”號滿載時受到的浮力是多少？

（2）滿載時船底受到海水的壓強是多少？

（3）“向陽紅01”號科考船以18km/h的速度勻速直線航行5小時，若巡航時海水所受的阻力為1.0×106N，則這一過程中船的推進力所做的功為多少？

Answer 1

【答案】（1）4.98×107N；（2）5.6×104Pa；（3）9×1010J。

【解析】

（1）船的排水量為m排＝4980t＝4.98×106kg，則其滿載時所受到的浮力為F浮＝G排＝m排g＝4.98×106kg×10N/kg＝4.98×107N。

（2）滿載時船的吃水深度5.6m，即船底的水深為5.6m，則船底受到海水的壓強為p＝ρ海水gh＝1×103kg/m3×10N/kg×5.6m＝5.6×104Pa。

（3）由v＝得，船巡航的路程為s＝vt＝18km/h×5h＝90km＝9×104m。因為船勻速行駛，所以推進力F＝f＝1.0×106N。則船的推進力所做的功為W＝Fs＝1.0×106N×9×104m＝9×1010J。