海床最深的部分通常位于大陆板和海洋板的交界处,即海沟。如果将陆地上最高的山峰珠穆朗玛峰放在太平洋的马里亚纳海沟中,则其峰顶至少应高于水面2000米。这条举世闻名的海沟位于马里亚纳群岛东南侧的西太平洋。它的总长度为2500公里,平均宽度为69公里,最大深度超过10,000米。它是已知最深的海床。如果您在这里将石头扔进海中,将需要一个多小时才能沉入海底。
在海水下降过程中,它受到三个力,即重力,海水浮力和海水阻力。根据力的等式,在下降的过程中,随着海水压力的增加,其承受的阻力也会越来越大,速度也会越来越小,最终平衡了瓷砖的作用力。
一般来说,水的密度为1000 Kg/m。在海水中,由于存在盐,海水的密度大于普通水的密度。通常,海水的密度将在1020至1070 Kg/m之间。另外,影响海水密度的另一个重要因素是深度。随着深度的增加,海水的压力也会增加。大约每下降10米,海水密度就会增加百万分之46。对于我们来说,这种变化几乎可以忽略不计。
石头沉到马里亚纳海沟的底部需要多长时间?在海水中,砖主要受到三个力:重力,海水的浮力以及下降过程中海水对砖的摩擦阻力。其中,石头的重力可以认为是恒定的,即G=mg,其中m是砖的质量,g是重力的加速度。 F(浮标)=ρgV,其中ρ是海水的密度,V是砖的体积,g与上述相同。海水的摩擦阻力F(阻力)为1 /2ρvSCd,其中v为石头的极限速度,S为砖的摩擦面积,Cd为阻力系数。
通过方程可以计算出,石头从海面沉到海底大约需要4036秒,也就是67分钟多一点。