题目

船下沉时是一直沉到海底,还是当它们下沉到一定深度　时压力就会将它们保持在深水中?

提问时间：2021-04-01

答案

　　如果一个物体的密度大于水,它就会在水中下沉.水的
　　密度是每立方厘米一克,岩石和金属这样的物质的密度比水
　　大得多.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加上船内
　　的空气,它们的平均密度低于水的密度；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的水的平均密
　　度大于水自身的密度时,船就要下沉了.
　　船下沉时,受到越来越大的压力.在海面上,每平方厘
　　米面积的压力（大气造成的）是1公斤.在海面以下10米
　　处,那个深度的水重又在海面压力上增加了每平方厘米1公
　　斤的压力.深度每增加10米,每平方厘米就又增加1公斤
　　的压力.而在已知的海洋最深部分的海底,压力约为大气压
　　力的1100倍,即每平方厘米约为1．1吨的压力.
　　这样高的压力对于能否把下沉的船保持在水中没有任何
　　影响.从各个方向对船所施加的压力是相等的,向下的压力
　　和向上的压力几乎完全相等,因此十分明显,不管压力怎样
　　增大,船还要继续下沉.
　　但还有另一个因素.压力能压缩水,并增加水的密度.
　　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!压缩效应是非常小的.甚至在每平方厘米1．1吨
　　的压力下,水的密度仅由每立方厘米1．00克上升到1．
　　05克左右.如果一个固体的密度为每立方厘米1．02,
　　那么,它确实会沉到水下去,并在约4．8公里深度处被浮
　　力止住,不再进一步下沉.然而,普通结构材料的密度大大
　　地大于1．05.铝和钢的密度分别为每立方厘米2．7克
　　和7．8克.金属船会一直沉到最深的海底深渊,丝毫没有
　　上浮的机会.
　　但假定海洋还要更深,那么,一根铝棒是不是会达到最
　　大的深度而不再下沉呢?回答仍然是：”
　　如果海洋大约深67公里（而不是最多11公里深）,
　　洋底的压力就会上升到每平方厘米约7吨,水的密度则上升
　　到每立方厘米约1．3克.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）.
　　困此,铝和密度大于每立方厘米1．3克的任何其他物
　　质,只要海水是液体,就会一直在海里继续沉下去,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.