Question

【題目】2019年4月23日我國為了慶祝海軍成立70周年，在青島舉行了盛大的海軍閱兵。如圖所示的101號055大驅導彈驅逐艦南昌號接受了檢閱。該艦滿載排水量1.2×107 kg，裝備130毫米艦炮、1130近防炮、紅旗一10近防導彈、32管多功能發射器、總計多達112單元的垂直武器發射裝置、新型S波段有源相控陣雷達、雙直升機機庫，目前在國際上處于領先地位。（ρ海水=1.0×103 kg/m3）請解答下列問題：

(1)如果該艦滿載時受到海水的浮力是多少？

(2)滿載時排開水的體積為多少？

(3)已知河水的密度小于海水的密度，當該艦從青島到南海執行任務時，請結合相關公式推斷艦身會上浮一些還是下沉一些？

Answer 1

【答案】(1) 1.2×108N；(2) 1.2×104m3；(3) 上浮一些

【解析】

(1) 該艦滿載排水量1.2×107 kg，受到的浮力

F浮=G排=m排g=1.2×107kg×10N/kg=1.2×108N

該艦滿載時受到海水的浮力是1.2×108N。

(2)該艦滿載后排開水的體積

V排== =1.2×104m3

該艦滿載后排開水的體積為1.2×104m3。

(3)由F浮=ρ液gV排可得，當該艦滿載時從青島前往南海時，該艦的重力不變，因為該艦處于漂浮，所以該艦受到的浮力不變，由于河水的密度小于海水的密度，液體密度變大，排開液體的體積變小，故艦身會上浮一些。

答：(1)該艦滿載時受到海水的浮力是1.2×108N；

(2)滿載時排開水的體積為1.2×104m3；

(3) 上浮一些。