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在南极考察中使用的海洋破冰船,针对不同的冰层有不同的破冰方法.其中一种破冰方法是:接触冰面前,船全速航行,船体大部分冲上冰面,就可以把冰压碎.(1)当破冰船航行于海面时
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问题描述:

在南极考察中使用的海洋破冰船,针对不同的冰层有不同的破冰方法.其中一种破冰方法是:接触冰面前,船全速航行,船体大部分冲上冰面,就可以把冰压碎.

(1)当破冰船航行于海面时,它的排水体积约为1500m3,求船自身的重力.

(2)在一次破冰行动中,当船冲到冰面上时,船的排水体积变为原来的三分之一,船与冰层接触面积为5m2,此时破冰船对冰层的压强是多少?(海水的密度取1.0×103kg/m3,g=10N/kg)

顾立禹回答:
  (1)F浮=ρgV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×1500m3=1.5×107N;   ∵船漂浮,∴G=F浮=1.5×107N.   (2)当船的排水体积变为原来的三分之一时,   F浮=ρgV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×1500m3×1/3=5×106N,   船对冰层的压力为:F=G-F浮=1.5×107N-5×106N=1×107N,   ∴P=FS
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