海洋打捞技术中经常用“浮筒”,打捞海底沉船的浮筒是用钢制成的空心圆柱体,如图14,打捞时先将浮筒充满海
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问题描述：
海洋打捞技术中经常用“浮筒”,打捞海底沉船的浮筒是用钢制成的空心圆柱体,如图14,打捞时先将浮筒充满海
洪炳鎔回答：
（2012•河北区一模）海洋打捞技术中常用浮筒打捞海底沉船．充满海水的浮筒靠自重下沉,向沉入水中的浮筒内充气,将浮筒内海水排出,浮筒即产生上举力．浮筒为钢制的空心圆柱体,其圆柱面的外径=5m,圆柱体高度L=12m,空心圆柱体的体积等于底面积乘以高,其质量为2×105kg．某海域有一失事沉船,打捞人员需先用声呐（一种发声波的仪器）探测沉船的深度,在沉船正上方的海面上方向沉船发射声波,测得声波从发出至接收到反射波的时间是0.1S,海水中的声速为1500m/s,海面大气压强P0=1.0×105Pa,海水的密度是ρ=1.03×103kg/m3,g取10N/kg,求：
（1）给浮筒充气的气体压强至少应是多大?
（2）经过海下勘测,通过计算机模拟运算可知,大约需4×107N的力才能将沉船打捞起来,若用浮筒打捞,至少需要多少这样的浮筒?
（1）∵v=
s
t
,
∴声波的路程：
s=vt=1500m/s×0.1s=150m,
沉船距海平面的距离：
h=
s
2
=
150m
2
=75m,
给浮筒充气的气体压强至少为：
P=P0+ρ海水gh=1.0×105Pa+1.03×103kg/m3×10N/kg×75m=8.725×105Pa；
（2）每个浮筒的体积：
V=πr2L=3.14×（5m）2×12m=942m3,
每个浮筒受到的浮力：
F浮=ρ海水gV排=1.03×103km/m3×10N/kg×942m3≈9.7×106N,
每个浮筒的重力：
G=mg=2×105kg×10N/kg=2×106N,
每个浮筒能提供的向上的拉力：
F拉=F浮-G=9.7×106N-2×106N=7.7×106N,
可见需要F=4×107N的力才能将沉船打捞起来,F与F拉的倍数：
n=
F
F拉
=
4×107N
7.7×106N
≈5.2,
则最少需要6个浮筒才能把沉船打捞起来．
答：（1）给浮筒充气的气体压强至少应是8.725×105Pa．
（2）若用浮筒打捞,至少需要6个这样的浮筒．
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