第三问怎么做

要解答第三问“下潜到500m深处悬浮时水舱中充入海水的重力是多少？”，我们首先需要逐步分析题目给出的信息。 ### 1. 理解题目条件 - **潜水艇总体积** \( V = 1.2 \times 10^4 \, m^3 \) - **在海面航行时排水量** \( m_{\text{displaced}} = 9000 \, t = 9 \times 10^6 \, kg \) - **海水密度** \( \rho_{\text{sea}} = 1.0 \times 10^3 \, kg/m^3 \) - **重力加速度** \( g = 10 \, N/kg \) ### 2. 潜水艇在海面航行时的状态 在海面航行时，潜水艇处于漂浮状态，根据阿基米德原理，此时潜水艇受到的浮力 \( F_{\text{float}} \) 等于其排开海水的重量 \( W_{\text{displaced}} \)： \[ F_{\text{float}} = W_{\text{displaced}} = m_{\text{displaced}} \cdot g \] \[ F_{\text{float}} = 9 \times 10^6 \, kg \times 10 \, N/kg = 9 \times 10^7 \, N \] ### 3. 潜水艇在500m深处悬浮时的状态 在500m深处悬浮时，潜水艇受到的浮力 \( F_{\text{float,500m}} \) 等于其总重力 \( W_{\text{total,500m}} \)： \[ F_{\text{float,500m}} = W_{\text{total,500m}} \] ### 4. 悬浮时的浮力 悬浮时的浮力由潜水艇排开海水的体积 \( V_{\text{displaced,500m}} \) 决定： \[ F_{\text{float,500m}} = \rho_{\text{sea}} \cdot V_{\text{displaced,500m}} \cdot g \] 因为悬浮， \( V_{\text{displaced,500m}} = V = 1.2 \times 10^4 \, m^3 \) （总体积） \[ F_{\text{float,500m}} = 1.0 \times 10^3 \, kg/m^3 \times 1.2 \times 10^4 \, m^3 \times 10 \, N/kg = 1.2 \times 10^8 \, N \] ### 5. 悬浮时的总重力 \[ W_{\text{total,500m}} = 1.2 \times 10^8 \, N \] ### 6. 悬浮时水舱中充入海水的重力 设悬浮时水舱中充入海水的重力为 \( W_{\text{water}} \)，则： \[ W_{\text{total,500m}} = W_{\text{initial}} + W_{\text{water}} \] \[ W_{\text{initial}} \] 为初始状态（海面航行）的总重力： \[ W_{\text{initial}} = 9 \times 10^7 \, N \] 因此： \[ W_{\text{water}} = W_{\text{total,500m}} - W_{\text{initial}} \] \[ W_{\text{water}} = 1.2 \times 10^8 \, N - 9 \times 10^7 \, N = 3 \times 10^7 \, N \] ### 最终答案 所以，下潜到500m深处悬浮时水舱中充入海水的重力是 \(\boxed{3 \times 10^7}\)。