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如果将1公斤重铁球,丢入大海,它沉入马里亚纳海沟要多久?

常驻编辑 科普中国 2022-10-02 铁球   马里亚纳   海沟   压强   水压   潜艇   密度   海水   海底   大海   海洋

伽利略曾在比萨斜塔上做过著名的落体实验,实验物品正是常见的铁球,该实验的结果有力地推翻了亚里士多德的观点。DGh拜客生活常识网

比萨斜塔实验用到了两个重量不同的铁球DGh拜客生活常识网

今天,我们就让铁球再次出马,也做“落体”实验,只不过实验的环境在大海当中。DGh拜客生活常识网

那么,如果将1公斤重的铁球丢进大海,沉入马里亚纳海沟要多久呢?看完长知识了。DGh拜客生活常识网

“肩负重任”的铁球DGh拜客生活常识网

神秘的马里亚纳海沟

马里亚纳海沟是人类已知的海洋最深处,位于马里亚纳群岛附近的太平洋底部,形成的时间大约为6000年。根据目前的考察数据来看,马里亚纳海沟最深处的位置接近11000米,这个深度即使是将世界最高峰珠穆朗玛峰放进去,连其顶端也无法露出。DGh拜客生活常识网

更不用说,不少科学家表示,由于处在板块俯冲地带,马里亚纳海沟每年还会疯狂地吞噬海水,这与中国《山海经》当中描述的归墟之地十分相似。DGh拜客生活常识网

马里亚纳海沟可以说是地球的“第四极”DGh拜客生活常识网

整个马里亚纳海沟呈弧形,就像是一个巨大的汤勺,被放置在北太平洋的海床当中。DGh拜客生活常识网

值得一提的是,千万别觉得海沟各处的深度都是平均的,其实是“参差不齐”的。如果沿着海沟行走,走着走着可能就会掉入深坑。当然,有时候还会偶遇“海山”阻挡,总之地貌还是非常丰富的。DGh拜客生活常识网

马里亚纳海沟的地形示意图DGh拜客生活常识网

人类探索马里亚纳海沟最大的困难就是海底的极端压力因为这里能达到1000个标准大气压,在这种情况下科学家要制造出更安全的设备来对抗压强。不然,就很有可能重现潜水艇下潜深度过限,直接被压成铁皮碎片的灾难。DGh拜客生活常识网

不过从现在的探索来看还算顺利,并且人们还发现在这里有着一些生物存在,虽然很难想象这些小鱼是如何做到在巨大压强下不被压扁的,但这大概就是生命的坚强之处吧。DGh拜客生活常识网

2014年发现的马里亚纳海沟狮子鱼DGh拜客生活常识网

由于海洋当中的压强和陆地的压强不一样,所以铁球下落的速度也会有所变化,那么如果我们真的将一个1公斤重的铁球在马里亚纳海沟上方的位置丢下去,它需要花费多长时间才能够沉底呢?DGh拜客生活常识网

马里亚纳海沟的地质剖面模式图DGh拜客生活常识网

把铁球丢下去多久能沉底?

大家可以先试着猜测一下,铁球进入水中要花费多长时间才能抵达马里亚纳海沟的深处。可能有人觉得需要十几分钟,有人认为没几个小时是做不到的。那么,就让我们一起来看看从理论上来说要多久DGh拜客生活常识网

首先由于铁球的密度明显大于海水,一个是7.86克/立方厘米左右,另一个是1.025克/立方厘米,在这种情况下铁球下沉是很容易的。不过需要注意的是海水的密度会受到温度等因素的影响,所以并非一直维持这个数值。但是毕竟咱们只是大开脑洞,所以就以这个值为基础。DGh拜客生活常识网

海水密度和温度(纬度)的关系密切DGh拜客生活常识网

其次当铁球下坠到不同深度时所受的压强也是不一样的,在这种情况下,水越深水压就越大。按照我们常规的想法,海水到了越深的位置应该会变得愈加“粘稠”,毕竟它会被水压疯狂挤压。DGh拜客生活常识网

不过事实并非如此,因为科学家在实验中证明了海水并不会被无限制压缩,哪怕是到了马里亚纳海沟的最深处,水压高达1000多个标准大气压时,水的密度也只是增加了5%

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