@力學(xué)Nerd王小胖已經(jīng)有相當(dāng)專業(yè)的計(jì)算了,關(guān)于計(jì)算方面就不獻(xiàn)丑了,不過這個(gè)問題上會(huì)引申出一個(gè)非常有趣的話題,不妨來簡(jiǎn)單分析下! ![]() 首先,鐵球沉底肯定不會(huì)有疑問,除非鐵球是空心的(當(dāng)然空心要足夠大,排開的水量大于鐵球質(zhì)量),或者將鐵球丟在水銀里,那么很明顯,鐵球是不會(huì)沉底的!但這個(gè)問題中做了一個(gè)前提條件,是綁在繩子上,但此時(shí)鐵球下沉肯定是沒問題,但會(huì)不會(huì)沉底或者沉到某個(gè)位置停止下沉,就要看這個(gè)繩子的材料是什么了! 比如一、繩子同樣是鐵鏈,那么毫無疑問兩者沉底沒有任何問題,原因很簡(jiǎn)單,兩者的密度都遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于水,并且從一般意義上來說即使是馬里亞納海溝底部的水密度也和水面密度幾乎一致,那么直接沉底,至于是多久,有空的朋友可以計(jì)算下! 比如二、如果繩子是泡沫等材料制成的,那么當(dāng)鐵球沉到某個(gè)深度時(shí),鐵球的體積+繩子的體積=水量>鐵球+繩子的質(zhì)量時(shí),鐵球就停止下沉了,此時(shí)必須要考慮繩子的材質(zhì)以及下沉的深度! 最后有一個(gè)問題是,這個(gè)鐵球如果沉到底了,比如馬里亞納海溝深度超過11KM,每平方厘米的壓力超過一噸,從理論上來看對(duì)于用鐵制成的球體,某些時(shí)候可以直接看成是一個(gè)剛體,我們可以認(rèn)為它是不會(huì)變形的!但事實(shí)上鐵仍然會(huì)受到壓力而輕微變形,即使一個(gè)鐵球四面八方受到的壓力是平衡的,它的晶格依然會(huì)受到巨大的壓力而出現(xiàn)變化!就像很多朋友認(rèn)為水不可壓縮一樣,但各位需要注意的是,我們的深潛器在海溝底部采樣時(shí)用的是不銹鋼保壓采樣工具,因?yàn)樗诰薮蟮膲毫ο氯匀粫?huì)出現(xiàn)部分壓縮,但卻不會(huì)像空氣一樣有那么大比例! ![]() ![]() 上圖為浙大深海序列采樣器最深海水的序列保壓不銹鋼采樣工具!這表明從深海采樣到水面時(shí)水樣是會(huì)有巨大壓力的,當(dāng)然這個(gè)壓力并非指水深的大氣壓,而是遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于實(shí)際水深所產(chǎn)生的水壓! |
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