Question

高強同學的爸爸是-名潛水員；暑假期間他隨爸爸參加一次水下考察活動，爸爸告訴他本次考察潛水的最大深度為150m，還告訴他穿耐壓低的潛水服比穿耐壓高的潛水服活動方便，讓他幫爸爸選擇潛水服。高強同學發現有兩種備用潛水服，第一種最大耐壓為2×10⁶Pa，第二種最大耐壓為6×10⁶Pa。高強同學通過計算很快幫爸爸選定了其中的一種。請你通過計算說明他選的是哪一種？爸爸帶好一切潛水設備后總質量為80kg，潛到水下后恰好能夠達到懸浮在水中的狀態。在爸爸從150m深處浮到水面且剛好未露出水面處的過程中浮力對他做了多少功?(水面上大氣壓忽略不計)

Answer 1

解：150m深處水的壓強p=ρgh=1.0×10³kg/m³×10N/kg×150m=1.5×10⁶Pa
小于耐壓值1.5×10⁶Pa，故選第一種
總重為G=mg=80kg×10N/kg=800N
因為在水中懸浮，所以F_浮= G=800N
浮力做功W=F_浮h= 800N×150m =1.2×10⁵J。