Question

【題目】中國自行研制的國之重器“新光華”號半潛船有兩個足球場那么大,是海上的“大力神叉車”,也是我國最大、世界第二大的10萬噸級半潛船,它通過本身壓水艙中壓載水的調整,把裝貨甲板潛入水中,以便將所要承運的不可分割的特大件貨物(如駁船、游艇、艦船、鉆井平臺等)從指定位置浮入半潛船的裝貨甲板上,定位后排放壓水艙中壓載水,直至半潛船上浮至預定的水線,如圖甲所示:

新光華”號半潛船,在運載貨物時通常采用兩種方式:一是如圖乙所示的“非浮載”方式；二是為了運載更重貨物時,采用的如圖丙所示的“浮載”方式,其主要參數如下：

(海水密度取1×10kg/m,1節=1.8km/h)

(1)“新光華”號半潛船處在最大下潛狀態時,船底面積為100船板所受海水的壓力約為多少_____?

(2)該半潛船以最大浮載裝貨時,保持最大非浮載裝貨時相同的壓載水量,則船和貨物所排開海水的體積增大多少___?

Answer 1

【答案】3050N2.8×104m3

【解析】

(1)半潛船處在最大下潛狀態時，船底受海水壓強為:p＝ρgh＝1.0×103kg/m3×10N/kg×30.5m＝3.05×105Pa，根據p＝得船板受壓力:F′＝pS＝3.05×105Pa×100×104m3＝3050N，(2)當半潛船以最大非浮載方式裝貨時,所受浮力為F浮1＝G1＝m1g＝7×107kg×10N/kg＝7×108N，當半潛船以最大浮載方式裝貨時,所受浮力為F浮2＝G2＝m2g＝9.8×107kg×10N/kg＝9.8×108N，船和貨物所受浮力增大量△F＝F浮1F浮2＝9.8×108N7×108N＝2.8×108N，船和貨物所排開海水的體積增大量△V排＝ ＝ ＝2.8×104m3.