Question

【題目】2017年4月26日上午，中國第二艘航空母艦在中國船舶重工集團公司大連造船廠舉行下水儀式，頓時國內掀起了新一輪的航母熱.小睿同學在網上找了我國已擁有的第一艘航母“遼寧”號的一些參數如下：

請你解決下面問題：

（1）該艦滿載時所受浮力有多大？

（2）該艦滿載時的艦底所受海水的壓強有多大？

（3）若該艦在海上以最大航速勻速前進，則它受到的阻力是多大?

Answer 1

【答案】（1）6.7×108N；（2）1.1×105Pa；（3）9.2×106N．

【解析】（1）滿載時航母總重：
G=mg=6.7×104×103kg×10N/kg=6.7×108N，
因為航母漂浮，所以滿載時航母所受的浮力：
F浮=G總=6.7×108N；
（2）由題知，最大吃水深度為10m，航母艦底受到海水的最大壓強：
p=ρgh=1.1×103kg/m3×10N/kg×10m=1.1×105Pa；
（3）∵，最大航速57.6km/h=16m/s，
∴該艦在海上以最大航速勻速前進時的牽引力； ，
∵勻速前進時，該艦受到的牽引力和阻力是一對平衡力，
∴f=F=9.2×106N．

答：（1）滿載時航母所受的浮力為6.75×108N；
（2）航母艦底受到海水的壓強最大為1.02×105Pa；
（3）若其中一架艦載戰斗機起飛后，求航母排開海水的體積減少了17.5m3．