问题补充:
潜水艇在海底航行时排水量为m1,在海面上航行时排水质量为m2,设海水的密度为ρ,则它在海底航行时所受浮力等于________,潜艇潜入海水中要充入海水的质量为________.
答案:
m1gm1-m2
解析分析:(1)已知潜水艇在海底航行时排开水的质量,利用重力公式求排开水重,再利用阿基米德原理求受到的浮力大小;
(2)在海面上航行时排水的质量,利用重力公式求排开水重,再利用漂浮条件求受到的浮力和此时船重,要使潜艇潜入海面下,船重加上水舱里的水重要等于潜水艇在海面下航行时所受浮力,据此求要充入的海水重.
解答:(1)潜水艇在海底航行时受到的浮力:
F浮=G排=m排g=m1g.
(2)在海面上航行时受到的浮力:
F浮′=G排′=m排′g=m2g,
∵潜水艇漂浮,∴此时船重:G=F浮′=m2g,
要使潜艇潜入海面下,设充入的海水重为G水,
G+G水=F浮=m1g,即:m2g+G水=F浮=m1g,
∴G水=m1g-m2g=(m1-m2)g,
充入海水的质量m水===m1-m2.
故
潜水艇在海底航行时排水量为m1 在海面上航行时排水质量为m2 设海水的密度为ρ 则它在海底航行时所受浮力等于________ 潜艇潜入海水中要充入海水的质量为____