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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
左右,大约是1.76克/立方厘米。DGh拜客生活常识网

马里亚纳海沟附近海洋深度情况示意图DGh拜客生活常识网

在这种情况下,铁球的下沉显然是不会受阻的,不会出现悬浮在空中的情况。DGh拜客生活常识网

想要计算出铁球沉底的速度和具体时间,我们首先要算出海水的浮力是多少。这时候就要用到初中物理的浮力公式了,在将一公斤铁球的重力和体积以及海水的密度代入之后,就能得出浮力大约为0.16NDGh拜客生活常识网

铁球的密度总是大于海水密度的DGh拜客生活常识网

随后再将已知的各个数值带到铁球的速度公式当中,在合力为零的条件下,得出该铁球进入水中之后匀速下沉的速度大约为10.7米/秒,这样的话到达马里亚纳海沟的最深处大约需要花17分钟DGh拜客生活常识网

当然,实际上铁球在进入水中之后速度并不是一直稳定在10.7米/秒的,所以现实情况应该还会有变化。这样的话,最后沉底的所耗时间也会有变化,但是基本也是在18分钟左右的DGh拜客生活常识网

位于马里亚纳海沟海拔最低处的一根原木DGh拜客生活常识网

需要注意的是,以上讨论皆是在理想的情况下,使用公式计算得出的,并非实地试验。毕竟这种试验对于科学家来说也没什么用,也没有人会费尽心思追踪一颗沉入大海的铁球。DGh拜客生活常识网

并且,可能还会有人有这样的疑惑,按照压强的变化来说,铁球难道不会在下坠的过程中被“压扁”吗?DGh拜客生活常识网

压扁的铁球的构想图DGh拜客生活常识网

铁球会不会被“压扁”呢?

相信不少人都看到了此前印尼潜艇遭遇断崖之后,突然下坠,最终整个潜艇都被压扁解体的新闻。从这一点似乎能看出,就连钢铁铸成的潜艇都会被水压无情压扁,那么咱们试验用的铁球难道不会遭遇这种情况吗?DGh拜客生活常识网

实际上,铁球在不断下坠的过程当中,肯定是会出现轻微的变形的,但是这种变形是用肉眼都难以看出来的。铁球的这种情况和同样是铁做成的潜艇对比差异未免有些大,可其实这很正常。DGh拜客生活常识网

铁球或许仅有一点变形DGh拜客生活常识网

因为铁球是实心的,而潜水艇是空心的,如果我们将一个同等重量但是被掏空的铁球放入其中,那么它在抵达海沟深处之前也是会被压扁的。DGh拜客生活常识网

所以现在科学家在设计深海探测器的时候,不仅要找到能够对抗超高水压和海水腐蚀的材料,还要将潜水器的结构弄得更加牢固,让它做到即使有空心的部分,依旧不会被压扁。DGh拜客生活常识网

海中断崖是潜艇最大的威胁DGh拜客生活常识网

不过,大部分人对深海探索并不关注,因为在我们眼中海洋反正不管何时都在,这些地球上的东西我们可以慢慢去研究。DGh拜客生活常识网

而宇宙深空的东西则更让人好奇,更加具有诱惑力,所以目前的深空探索进度和海洋探索进度差异还是比较大的DGh拜客生活常识网

人类只探索了5%的海洋DGh拜客生活常识网

此前不少潜水器成功在马里亚纳海沟坐底之后,都拍摄到了海底生物来回游动的画面,让人感慨,哪怕是环境如此恶劣的地方,都会有生命存活DGh拜客生活常识网

甚至有人说,在海洋污染越来越严重的情况下,马里亚纳海沟在未来可能会成为海洋当中的最后一片“净土”DGh拜客生活常识网

长满藤壶的塑料瓶DGh拜客生活常识网

可是,事实真是如此吗?那些海洋当中的污染物,真的无法穿越“重重海水”抵达这里吗?DGh拜客生活常识网

塑料垃圾已经抵达海洋深处

很遗憾,根据目前的观察来看,海洋当中已经不存在什么净土了,就连位于海洋最深处的马里亚纳海沟也无法幸免。

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