泰坦尼克號經(jīng)典物理題

1、泰坦尼克號是一百年前最大的豪華海輪，號稱“永不沉沒的泰坦尼克”，可是就在泰坦尼克 號從南安普頓到紐約下海的處女航之際在北大西洋撞上冰山后沉沒o, 1912年4月15日凌 晨11點到2點泰坦尼克號沉沒。泰坦尼克號海難為和平時期死傷人數(shù)最慘重的海難之一， 同時也是最為人所矢ii的海上事故之一。泰坦尼克組圖（客輪p_沉船p-2救援p-3斷裂p4 ）【偉大啟程】在泰坦尼克號巨輪起航吋，大批漁船被分散，但還是有航船紐約號向泰坦尼 克號沖過來，幸好泰坦尼克的拖船伏爾甘號把紐約號的船身頂了回去。請分析其原因。 泰坦尼克號從英吉利海峽駛?cè)氪笪餮髸r，船身應上浮還是下沉？請結(jié)合公式分析。抵達昆 斯頓后卸下足夠多的

2、貨物，整個海而水位將如何變化？（大西洋海水密度大于英國海密度） 泰坦尼克號的最高時速為23節(jié)，計劃旅程15天到達，請問從南安普頓到紐約大約多少千 米（1節(jié)=0.5144米/秒）（曲線海路總長為20km）【奢華構造】如圖客輪p-1, 1912年“神之船”泰坦尼克號是|比界上速度最快、裝潢最豪 華的巨型海輪。主機功率為5100馬力，以伽/s的速度試航20000km.求：1.它是以什么為 燃料推動蒸汽機工作的？ 2.所用燃料為多少千克？ （5100英制馬力=3.8*10°瓦，所求燃料 熱值 2. 73x107j/kg） 據(jù)上題分析，蒸汽機機械效率為58%。求勻速時的航行阻力？并試分析為什么

3、機械效率 這么低？ 泰坦尼克號的空載排水量約為46000噸，滿載排水量約為66000噸，船長259m,寬為28m, 是當時批界上惟一排水量超過40000噸的客輪。求：1.該船載重約為多人？ 2.如果泰坦尼克 號采用的是100個先進“蜂窩”式的密閉船艙，每個船艙約為1000m3,那么大約撞破多少 個船艙，滿載的泰坦尼克號才會沉沒？（海水密度取1. 03*103 kg/n?、g取9.8n/kg） 泰坦尼克號內(nèi)部的奢華四輪電動電梯tl重1000n, t.作電壓230v,若升到三樓，每層三米, 用時10s,電動機效率80%。求：1.每輪細子拉力？ 2.此時工作所消耗的電流為多少？ 3. 發(fā)熱效率？【死

4、亡之吻】泰坦尼克號瞭望員以為船不會沉沒，望遠鏡沒找著就用肉眼觀測冰山，發(fā)現(xiàn) 冰山吋到冰山撞上船體只用了 37s,船速平均為22. 4節(jié)，求：泰坦尼克號在發(fā)現(xiàn)冰山吋離 冰山有多少千米遠？（1節(jié)=0. 5144米/秒） 泰坦尼克號在發(fā)現(xiàn)冰山時，人副下令左滿舵，但船的右舷還是撞上冰山，請你計算如果船 直面撞擊冰山和右舷撞擊冰山哪一個動能大？（右舷撞擊時能量減少2/3,引導公式： ek=l/2mv2 ） 泰坦尼克號在撞上冰山前就己經(jīng)發(fā)現(xiàn)了前方冰山而緊急改變航向，請試根據(jù)能量角度分 析，為什么船體人幅度改變航向但船身一側(cè)還是與冰山發(fā)生了撞擊？ 泰坦尼克號撞擊后，頭等艙與二等艙乘客感只是微微顛簸，但三等艙

5、乘客卻被巨大震動震 醒，請根據(jù)力學角度分析反差原因。 泰坦尼克號撞破了船頭五個人船艙，而設計時能保證撞破六個人船艙不沉沒，英至能漂浮 2犬，關鍵在于什么？由此，請你運用浮力知識進一步分析泰坦尼克號后來斷成兩截的原因。 泰坦尼克號的排水工作做得很好，但還是控制不住海水的灌入速度。泰坦尼克號上有一排 水工作水位器，冇這樣一個過程：無蓋無水長方體容器的底面是一個邊長10cm的止方形。 容器上方接有一水管。每秒進水50立方厘米。在長方體的高面上。有-排小孔。小孔之間 和隔icmc且壓強每增加100pa,小孔岀水速度增加5立方厘米。問：多長時間后水位保持 不變？（g取9. 8n/kg,小孔直徑忽略。最底

6、下的小孔距容器底面1cm）【冰海沉船】如圖救援p-3,是泰坦尼克號船頭即將沒入水中是發(fā)射的求救火箭，請猜想 火箭主要用什么材料制成？為什么用這種材料？這種材料究竟是否合理，說明原因。 當船長認為船沒救的時候，他向大西洋海面發(fā)射了求救信號，58英里外的卡帕西亞號首 先接到信號，全速往失事地點趕來，預計4小時到達，可是泰坦尼克號從撞擊到沉沒只用了 2小時。請問：電信號幾秒后到達卡帕西亞號? （1英里=1.6km） 世事難料，其實當時離泰坦尼克號最近的航船是19英里外的加利福尼亞號，只是事發(fā)時 加利福尼亞號關閉了電臺。如果加利福尼亞號當吋電臺接受了此訊號且以卡帕西亞號的速度 趕往出事地點，問幾小時后

7、可以到達？ 請你i川到100年前，根據(jù)壓強知識和電學知識綜合分析全船燈照一肓到2點17分才熄火 的原因？（提示：中央電力控制室在船長室下方，本題用兩數(shù)方法解答） 如圖斷裂p-4, 2點18分船頭與船尾斷裂成兩截，船頭部分沉入海屮，后半截砸回海面, 因為船尾進水和船頭的拉扯，船尾乂快速翹了起來，和海而呈90度。因為巨大的壓力，船 頭在水下和船尾分離，船頭高速沉了下去。船尾因為不斷進水，垂直的插下海中，于2點 20分完完全全消失在大西洋的海面上。請將上述現(xiàn)象用物理學浮力和氣力弟進行解釋。（可 作圖，推引公式） 泰坦尼克號的首航?jīng)]有一個人會認為它會沉沒，所以所帶救生艇只有有二十艘，能承載 1230人

8、，而此次出海冇2224人，但是實際載人卻是702人，一等艙成活率為45%,二等艙 成活248人。求遇難率、救生艇利用率和三等艙成活率。 泰坦尼克號沉沒后僅有六個人因為獲得一個木板而得以牛還，假如人的質(zhì)量為53kg,人 體的密度為1. 06x 103 3kg / m3,當人在水中必須冇的體積霧出水面才能保證止常的呼吸.木 板的密度為0.6x103 kg/m3.（海水密度取1.03*103kg/m g取98n/kg）請問：1當該人 全部掉入海水中，受到的浮力為多大？在水中的浮沉狀態(tài)怎樣？ 2.若該人抓到的木板恰能使 他的體積露出水而，求木板對他向上托的力為多大？ 泰坦尼克號之所以死傷那么多，英一原

9、因是當時正值冬季午後，海血溫度28華氏度，海 水溫度接近0攝氏度，請統(tǒng)一國際單位。 泰坦尼克號在冰海沉沒時，局部海水升溫多少度？（提示：僅考慮八臺全發(fā)熱內(nèi)燃機與兩 臺動能蒸汽機與六臺發(fā)電機所釋放的內(nèi)能大小，所謂升溫是指瞬時區(qū)域性升溫值，三式功率 機一切信息值統(tǒng)一于上題所有標準值,g取9.8n/kg、海水密度取1.03*103kg/m3> 5100英 制馬力二38*1。6瓦,所求燃料熱值2. 73x107j/kg、電動機效率80%、蒸汽機機械效率為 58%）【再探深淵】美國海洋學家1985年次在加拿人紐芬附以東610km的北人西洋海底發(fā)現(xiàn)” 泰坦尼克”的殘骸.在”泰坦尼克”好正上方向下發(fā)出超聲波經(jīng)過6s接受到了客輪反射的 回波，超聲波在海水中的傳播速度為1500m/s,泰坦尼克號沉沒多少米深？據(jù)上題分析，海底的泰坦尼克號所受到的圧強人?。浚êＫ芏热?.03*103kg/m g取 9. 8n/kg）【銘記歷史】請你發(fā)揮想象有沒有什么方法能使掉入冰海的人也獲救，設計一個實驗。（要 涉及到有關溫度熱量學。比如怎樣使水溫度上升，人體牛物質(zhì)能散失少等，至少兩個方案）