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把一塊磚頭投入馬里亞納海溝,多久會沉底,它會被海水壓碎嗎?
2024/04/29

綜述

在太平洋的西北部,有一處世界上最恐怖,最危險的海域, 它就是馬里亞納海溝。它的深度 超過了10994米,一直以來,這里都是地球上最為神秘的地方,鮮有人能夠探索,能下潛到海溝底部的潛水器屈指可數。

這個深不見底的海底峽谷,以其絕無僅有的深度和奇異的地質生態吸引了科學家強烈探索欲望。

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如果將一塊磚頭扔進海溝,它需要多久才能沉到底部呢?下沉中會不會被強大的水壓擠碎呢?

多久沉到海底

一般而言,磚頭的密度比海水要大,如果將一塊磚頭投進海水中,它必然會在重力的作用下下沉。磚塊在下沉的過程中,還會受到水的浮力。 磚塊下沉的速度越快,受到的浮力也就越大。

如果不考慮海水流動,海中巖石,生物碰撞等其他因素。那麼磚塊在下沉的過程中,會在重力和浮力的共同作用下,最終保持一個平穩恒定的速度下沉,

這就是「沉降速度」。

要想得知具體的沉降速度,需要知道磚塊密度,體積,和海水密度等數據,并通過不同的公式計算出最終數據。

流體動力學中,計算沉降速度的公式為,而磚塊在海水中下沉,還需要考慮浮力的影響, 浮力F=pgV,所以公式就變成了。

其中Vt表示沉降的速度,m表示磚塊的質量,ρ表示海水的密度,V表示磚塊的體積,g表示重力加速度,S表示磚塊的投影面積,表示海水的阻力系數。

一塊標準磚的規格一般是0.24m×0.115m×0.053m,將其相乘計算出其體積為0.0014628m³。

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