潜水艇在水中的沉浮能解释重力和浮力科学原理。
因为任何物体在水中,除受到整直向下的重力外,还受到水对它的上托力。这个上托力就是浮力。当浮力大于重力时,物体就能浮在水面上;当浮力小于重力时,物体就下沉;当浮力等于重力或相差很小时,物体就可“悬浮”在水中任何位置。
如果调整潜艇的重力和浮力的差值,它就能沉下去、浮上来了。但是,潜艇的艇体是固定不变的,它在水中受到的浮力也是一定的。因此,要调整这个差值,只能从改变潜艇自身重量方面着手。
人们给潜艇也安装了一个类似鳔的舱体,潜艇两侧被称为主压载水舱的舱体。主压载水舱的功能就是通过注水、排水实现潜艇的下潜、上浮。要下潜时,往主压载水舱注水,空气被排出艇外,潜艇的自重增加,艇体下沉。要上浮时,用高压气体把主压载水舱的水压出艇外,潜艇的自重减少,潜艇便可浮出水面。
扩展资料:
潜艇设计师把潜艇的艇体,设计成由内壳和外壳2个壳体构成的双层艇体。在内层壳体和外层壳体之间的空院里,分隔出若干个水舱,称为压载水舱。每个水舱都装有进水阀和排水阀。浮在水面上的潜艇如需下沉,只要打开水舱的进水阀,让海水迅速灌满各个水舱,潜艇的重量增加了,当重力超过浮力时就会下沉。
在水下的潜艇若要上浮,只要关闭水舱的进水网,用压力极大的压缩空气把水舱里的水通过排水阀压出去,重量减轻了,即可上浮。