Question

随着前苏联“瓦良格”号航母改建工作的完成，中国海军的第一艘航母即将服役．“瓦良格”号航母全长304m，

随着前苏联“瓦良格”号航母改建工作的完成，中国海军的第一艘航母即将服役．“瓦良格”号航母全长304m，宽70.5m，排水量（满载时排开水的质量）67500t，其动力为蒸汽轮机，推动功率为1.5×10 5 kW，最大航速约为54km/h．请根据这些信息计算：（1）该航母满载时，受到的浮力是多少？排开海水的体积是多少？（海水密度约为1.0×10 3 k/m 3 ，g=10N/kg）（2）若保持1.5×10 5 kW的推动功率时，刚好能达到最大速度且匀速航行，试计算此时受到的水的阻力是多少？

Answer 1

（1）该航母满载时，受到的浮力： F 浮 =G 排 =m 排 g=67500×1000kg×10N/kg=6.75×10 8 N， 排开海水的体积： V 排 = F 浮 ρg = 6.75× 10 8 N 1.0× 10 3 kg/ m 3 ×10N/kg =6.75×10 4 m 3 ； （2）航母的最大速度： v=54km/h= 54 3.6 m/s=15m/s， 此时航母受到的推力： F= P v = 1.5× 10 5 × 10 3 W 15m/s =10 7 N， ∵航母匀速航行，受到的阻力和推力是一对平衡力， ∴此时受到的水的阻力为10 7 N． 答：（1）该航母满载时，受到的浮力是6.75×10 8 ，排开海水的体积是6.75×10 4 m 3 ； （2）最大速度匀速航行时，受到水的阻力是1×10 7 N．