随着我国经济的不断增长,国防力量也在加强,我国第一艘航空母舰“辽宁号”已正式交接.根据某航母的主要参数值列式计算:(g=10N/kg,ρ海水=1.03×103kg/m3)主要参数值航母总质量(包括

问题描述:

随着我国经济的不断增长,国防力量也在加强,我国第一艘航空母舰“辽宁号”已正式交接.根据某航母的主要参数值列式计算:(g=10N/kg,ρ海水=1.03×103kg/m3

主要参数值
航母总质量(包括舰载飞机) 6×107kg
每架舰载飞机的质量 5150kg
每架舰载飞机与甲板的总接触面积 5000cm2
航母正常航行速度 54km/h
航母以正常航行速度行驶时所受阻力 3.6×108N
求:(1)求每架舰载飞机对甲板的压强.
(2)求航母所受的总重力和浮力的大小.
(3)若航母以正常航行速度匀速从甲地开往乙地,行驶了540km.求此过程中航母牵引力的功率.
(4)若其中一架舰载飞机起飞后,求航母排开海水的体积减少了多少?

(1)舰载飞机对甲板的压力:
F=G1=m1g=5150kg×10N/kg=5.15×104N,
舰载飞机对甲板的压强:
p=

F
S
=
5.15×104N
5000×10-4m2
=1.03×105Pa;
(2)航母总重力:
G2=m2g=6×107kg×10N/kg=6×108N,
由漂浮之,
F=G2=6×108N;
(3)航母在匀速行驶,根据二力平衡可得:
F=f=3.6×108N,
牵引力的功率:
P=Fv=3.6×108
54
3.6
m/s=5.4×109W;
(4)舰载飞机起飞前后,航母受到的浮力:
FgV,F浮1=G2-G1gV排1
根据阿基米德原理可得:
△V=V-V排1=
G2
ρ海水g
-
G2-G1
ρ海水g
=
G1
ρ海水g
=
5.15×104N
1.03×103kg/m3×10N/kg
=5m3
答:(1)每架舰载飞机对甲板的压强为1.03×105Pa;
(2)航母的总重力和受到的浮力均为6×108N;
(3)航母行驶过程中牵引力的功率为5.4×109W;
(4)航母排开海水的体积减少了5m3