6.2.a. Tìm trọng lượng toàn phần của nước frên một nóc tàu ngầm ở độ sâu 200m biết rằng diện tích của vỏ tàu là 3000m^2 b. Một thợ lặn ở độ sâu ấy sẽ phải chịu áp suất bao nhiêu? Nếu tàu có sự cô , các thợ lặn Đáp số: a. F=12.000N ; b. Chênh lệch áp suất bên trong và ngoas b. Một thợ được không? Cho khối lượng riêng của nước biển là rho =1,03g/cm^3

Để giải quyết các phần của câu hỏi này, chúng ta sẽ thực hiện các bước sau:<br /><br />### Phần a: Tìm trọng lượng toàn phần của nước trên một nóc tàu ngầm sâu 200m<br /><br />1. **Tính áp suất của nước ở độ sâu 200m**:<br /> - Áp suất \( P \) ở độ sâu \( h \) trong nước được tính bằng công thức:<br /> \[<br /> P = \rho g h<br /> \]<br /> Trong đó:<br /> - \( \rho \) là khối lượng riêng của nước (tính bằng \( g/cm^3 \)). Chuyển đổi sang \( kg/m^3 \), ta có \( \rho = 1,03 \times 10^3 kg/m^3 \).<br /> - \( g \) là gia tốc trọng trường (khoảng \( 9,81 m/s^2 \)).<br /> - \( h \) là độ sâu (200m).<br /><br /> \[<br /> P = 1,03 \times 10^3 \times 9,81 \times 200 = 2,01814 \times 10^6 \, Pa<br /> \]<br /><br />2. **Tính lực tác động lên diện tích vỏ tàu**:<br /> - Lực \( F \) tác động lên vỏ tàu được tính bằng:<br /> \[<br /> F = P \times A<br /> \]<br /> Trong đó \( A \) là diện tích vỏ tàu (\( 3000 m^2 \)).<br /><br /> \[<br /> F = 2,01814 \times 10^6 \times 3000 = 6,05442 \times 10^9 \, N<br /> \]<br /><br />3. **Tính trọng lượng toàn phần của nước**:<br /> - Trọng lượng toàn phần \( W \) của nước trên vỏ tàu là bằng lực \( F \) tác động lên vỏ tàu.<br /><br /> \[<br /> W = F = 6,05442 \times 10^9 \, N<br /> \]<br /><br />Vậy trọng lượng toàn phần của nước trên vỏ tàu là \( 6,05442 \times 10^9 \, N \).<br /><br />### Phần b: Tính áp suất mà thợ lặn phải chịu ở độ sâu 200m<br /><br />1. **Tính áp suất tổng cộng tại độ sâu 200m**:<br /> - Áp suất tổng cộng \( P_{total} \) tại độ sâu \( h \) trong nước được tính bằng:<br /> \[<br /> P_{total} = P_{atm} + \rho g h<br /> \]<br /> Trong đó \( P_{atm} \) là không khí ở mặt nước (khoảng \( 1 \times 10^5 \, Pa \)).<br /><br /> \[<br /> P_{total} = 1 \times 10^5 + 1,03 \times 10^3 \times 9,81 \times 200 = 1 \times 10^5 + 2,01814 \times 10^6 = 2,10114 \times 10^6 \, Pa<br /> \]<br /><br />2. **Tính chênh lệch áp suất giữa bên trong và bên ngoài vỏ tàu**:<br /> - Chênh lệch áp suất \( \Delta P \) là sự khác biệt giữa áp suất tổng cộng và áp suất không khí ở mặt nước.<br /><br /> \[<br /> \Delta P = P_{total} - P_{atm} = 2,10114 \times 10^6 - 1 \times 10^5 = 2,01114 \times 10^6 \, Pa<br /> \]<br /><br />3. **Tính lực tác động do chênh lệch áp suất**:<br /> - Lực \( F_{\Delta P} \) tác động lên vỏ tàu do chênh lệch áp suất được tính bằng:<br /><br /> \[<br /> F_{\Delta P} = \Delta P \times A = 2,01114 \times 10^6 \times 3000 = 6,03342 \times 10^9 \, N<br /> \]<br /><br />Vậy, thợ lặn sẽ phải chịu một lực tác động do chênh lệch áp suất là \( 6,03342 \times 10^9 \, N \).