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【科学问答】船下沉时是一直沉到海底,还是会保持在深水中?

· 科学趣闻

今天是手哥的趣味知识小推送,欢迎做知识的搬运工,随意转发朋友圈。

手哥今天打算带大家探究深海,因为最近刚刚看完《海王》。手哥本身也是一名潜水爱好者,而且年少时还打算当一名航海家。除此之外,手哥还想过成为宇航员,赛车手,绝地武士,奥特曼,宇宙大元帅……嗯正如大家所见……都没实现(淡定)。其实对深海的探索同探索浩瀚的宇宙一样都不简单,水下越深的地方
压力越大,相信我那压力大得可怕,可怕到……比家长会还可怕……

@手哥有话说:作为一名水上运动爱好者,手哥可以负责任的告诉大家,在水中最难做到的事情,不是游不上来,而是潜不下去。每次水肺潜水的时候,手哥都需要借助铅块的配重,才能够下到目标深度。那么,金属有没有下降的极限呢?

船下沉时是一直沉到海底,还是会保持在深水中?

【科学问答】第四弹

如果一个物体的密度大于水,它就会在水中下沉。因为水的密度是每立方厘米1克,而岩石和金属这样的物质,密度要比水大得多。

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由大块钢材制成的舰船,之所以能浮在水上,是因为船内容纳着大量的空气,钢材和造船用的其他材料。

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加上船内的空气,它们的平均密度是低于水的密度。如果发生意外事故水进入船中,那么造船的材料加上进入船内水的平均密度大于水自身的密度时,船就要下沉了。

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船下沉时受到的压力会越来越大,海面上每c㎡的大气压力是1公斤,而海面以下10米处每c㎡的压力增加1公斤。以此类推,深度每增加10米压力就增加1公斤,而在已知最深的海底物体受到的压力约为大气压力的1100倍,即每c㎡的压力约为1.1吨。不过,从各个方向对船所施加的压力是相等的。例如,向下的压力向上的压力几乎完全相等。

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因此不管压力怎样增大,船还要继续下沉。有些人可能会考虑到压力会压缩水并增加水的密度,那么水的密度是否能变得非常高,以致这种高压使得沉船停止下沉,而悬浮在密度较大的深海中呢?

不!水的压缩效应其实是非常小的,甚至在每c㎡1.1吨的压力下,水的密度仅由每立方厘米1g上升到1.05g左右。如果一个固体的密度为每立方厘米1.02克,那么它确实会在水下约4.8公里的深度被浮力止住,不再进一步下沉。然而,普通结构材料的密度均大于1.05g/cm³,铝和钢的密度分别为2.7g/cm³和7.8g/cm³金属船会一直沉,直到海底丝毫没有上浮的机会。
 

不过有人可能会问,如果海洋更深水的密度因压力继续上升,甚至超过这些材料的密度,那么一根铝棒是不是会达到某个深度而不再下沉呢?回答仍然是“不会的!”。

假设海洋大约深67公里(目前地球已知海洋深度最深仅约为11公里)

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此时的压力会上升到每c㎡约为7吨,水的密度则上升到1.3g/cm³。然而在这个时候水已不再是液体,而会转化成一种称为“冰Ⅵ”的固体物质(冰Ⅵ的密度大于水,而“冰Ⅰ”——普通冰——的密度则小于水)

因此只要物体的密度大于1.3g/cm³,只要海水是液体状态物体就会一直沉下去,最后停落在普通海底或冰Ⅵ的固体表面上,液体水的密度决不会大到足以浮起固体铝,更不用说固体钢了。
 

今天的问题就回答完毕啦,现在大家知道了,铝棒在水中是会一直下沉的。至于“冰Ⅵ”是什么样子,其实……手哥也没见过毕竟手哥不是海王


另外以下是阿西莫夫的100个问题,在评论区留下序号,我们会提前回答哦!!!
 

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