海绵

将一块砖扔进马里亚纳海沟,会发生什么科学

发布时间:2023/4/3 11:08:19   
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一块砖头丢入马里亚纳海沟,会悬浮在海水中,还是下沉到海底?

除外太空之外,海洋是地球上最神秘的一个地带。海洋深处的世界,人类并不了解。曾经我们一度以为,《海绵宝宝》中的海洋世界是最真实的写照。当人类逐步靠近海洋,对深处有所了解后,彻底颠覆认知,海洋深处比我们想象中的可怕多了,内部有各种各样的海洋生物,环境恶劣。为了生存,它们只能改变身体的机能,否则只能走向灭绝。

在众多的海洋中,马里亚纳海沟是最深的。据了解,它的形成因地球的板块碰撞,才形成这么大面积的海洋。太平洋板块的位置极低,所以发生碰撞时,便造成板块向下俯冲的情况,马里亚纳海沟就这样形成了。我们都知道,海水的密度比空气的密度高得多,在游泳池游泳的时候,我们就能感觉到不一样的压力,越往深处压力越大。一块砖头丢入马里亚纳海沟,会悬浮在海水中,还是下沉到海底?

一块砖头扔进海洋,会发生什么?

曾经有人提出这样一个想法,如果将一块砖头扔进马里亚纳海沟,需要多长的时间它才会下沉到底部呢?首先我们得知道砖头能不能沉入底部,取决于海水的密度。随着深度的增加,海水的密度低于砖头的密度,那么砖头下沉到海底,只是时间的问题。如果密度高于砖头的密度,那么砖头只会悬浮在海水中的某一个位置。

水具备很好的流动性,尤其是液态水分子,自由度很高,但水并没有我们想象中的那么容易压缩,压力升高一个标准大气压时,水的密度也会随之上升,所以越往海洋深处下潜10米,就会上升一个大气压。马里亚纳海沟最底部的大气压,相当于有个大气压,水的密度极大。一块普通的砖头密度为千克每立方米,明显已经高于海水的密度,所以砖头沉入海底是有希望的。那么水的密度增加时,多深的水才会使砖头无法继续下沉呢?

砖头进入海水中受到的阻力

只要海水的密度高于砖头的密度,这个深度大约维持在公里,砖头就无法下沉了,因为砖头在下降的过程中会受到多种力,分别为自身重力、海水的浮力和阻力等等。它在下降的过程中,唯一的变化量就是受到的阻力,越往深处阻力越大。就拿一位跳伞运动员来说,他从天空中往下跳时,一开始会因自身的重力作加速度运动。随着速度的增加也会受到空气的阻力,最终达到一个终端速度。

还有人联系到另一个问题,砖头在下降的过程中会粉碎吗?穿透它并不渗水,压强不够的同时,只要压力足够大,不管周围受到多少力,物体都会压成球形,最后破坏分子和原子结构,砖头的下沉牵涉到很多的物理知识,你们对此还有怎样的看法呢?可以留言互动。



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