Question

3．“054A”型護(hù)衛(wèi)艦是中國人民解放軍最先進(jìn)的護(hù)衛(wèi)艦之一，該艦滿載時(shí)吃水深度5m，排水量4053t，最大航速27節(jié)．
（1）求“054A”型護(hù)衛(wèi)艦滿載時(shí)受到的浮力．
（2）求滿載時(shí)艦底受到海水壓強(qiáng)（海水密度為1.03×10³kg/m³）．
（3）艦隊(duì)通常采用前后縱向編隊(duì)形式前行，而不是“并排”前行．請僅利用流體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系進(jìn)行解釋．

Answer 1

分析 （1）已知航母滿載時(shí)的排水量，可以得到排開的水重，根據(jù)阿基米德原理知，浮力等于排開的水重；
（2）已知航母的吃水深度，利用p=ρgh可以得到艦底受到水的壓強(qiáng)；
（3）流體流速越大的地方壓強(qiáng)越小，流速越小的地方壓強(qiáng)越大，據(jù)此分析回答．

解答 解：
（1）航母滿載時(shí)受到的浮力為：
F_浮=G_排=m_排g=4053×10³kg×10N/kg=4.053×10⁷N；
（2）艦底受到水的壓強(qiáng)為：
p=ρgh=1.03×10³kg/m³×10N/kg×5m=5.15×10⁴Pa；
（3）根據(jù)在流體中，流速越大的位置壓強(qiáng)越小可知，并排前行時(shí)，兩艦艇間流速快壓強(qiáng)小，外側(cè)壓強(qiáng)大，兩艦艇可能發(fā)生碰撞事故，采用前后縱向編隊(duì)形式前行能有效防止這種情況發(fā)生．
答：（1）“054A”型護(hù)衛(wèi)艦滿載時(shí)受到的浮力為4.053×10⁷N．
（2）求滿載時(shí)艦底受到海水壓強(qiáng)為5.15×10⁴Pa；
（3）根據(jù)在流體中，流速越大的位置壓強(qiáng)越小可知，并排前行時(shí)，兩艦艇間流速快壓強(qiáng)小，外側(cè)壓強(qiáng)大，兩艦艇可能發(fā)生碰撞事故，采用前后縱向編隊(duì)形式前行能有效防止這種情況發(fā)生．

點(diǎn)評 本題考查了浮力和液體壓強(qiáng)的計(jì)算，以及流體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系，題目難度適中，屬于中檔題．