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关于潜水艇,由潜在海中悬浮到开始上升这一瞬间变化中过程中,潜艇的受力变化是什么?

来源:学生作业帮 编辑:搜狗做题网作业帮 分类:物理作业 时间:2024/05/12 23:44:25
关于潜水艇,由潜在海中悬浮到开始上升这一瞬间变化中过程中,潜艇的受力变化是什么?
我有一道题,一个潜水艇(有水舱),原来悬浮在海里静止,然后用压缩空气排出水舱内的水,潜水艇开始上升(未至海面).问潜水艇受到海水的浮力(变大、变小).我选的变大.但老师说这题有问题,理由是潜艇不论是上升还是静止,都处于悬浮状态,浮力等于重力,所以浮力不变.我问潜艇内的压缩空气不是排开更多的水了吗?老师摇摇头,就走了.我还是百思不得其解,并且,潜艇上升是受到阻力的,根据二力平衡,F(浮)=F(阻)+G(艇),浮力应大于重力啊,而且潜艇就受重力和浮力,如果按我们老师的理论,浮力,重力都不变(这是原话),潜艇的运动状态为何要变啊!希望专家告诉我,水舱里的水到底算不算潜艇的体积(我认为不能算),而压缩空气的体积变大可不可以算作是潜艇的体积增大(即空气算不算潜艇的一部分)(我认为是,因为包裹潜艇的是海)谢谢拉
关于潜水艇,由潜在海中悬浮到开始上升这一瞬间变化中过程中,潜艇的受力变化是什么?
潜水艇在上升过程中浮力是不变的,因为潜水艇排出一部分水后,自身重力发生了改变,重力变小了,所以潜水艇状态发生改变,要上升.潜水艇在排出水过程中,自身体积没有发生改变,排水量不变,所以受浮力是不变的,潜水艇是利用改变自身重力来达到控制浮沉的目的.
能理解吗,欢迎追问.
再问: 能,但上升阻力请再说说,此时考虑实际,F(浮)大于G(艇)。
再答: 潜水艇悬浮F(浮)=G(艇)

排出水后,潜水艇体积没有改变,受浮力不变,但自身重力改变了。
一开始F(浮)>G(艇)

随着上升速度不断变大,开始有了阻力,阻力一般与上升速度成正比。
但,F(浮)>F(阻)+G(艇),潜水艇会继续上升,也许在某一时刻,

F(浮)=F(阻)+G(艇)时,潜水艇受力平衡,潜水艇以某一速度匀速上升。直到部分体积露出水面,排水量减小,浮力减小,阻力减小,潜水艇上升速度会有所减缓,直到漂浮在水面,上升阻力消失,F(浮)=G(艇).