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假如將100斤的鐵球放入馬里亞納海溝底部,它會被壓強壓扁嗎?

平時我們在水池或者海里游泳的時候,是不是都能夠感受到一種被壓迫的感覺,而且這種感覺隨著深度的增加而增強,以至於科學家把人潛入海底的深度控制在300米以上,這還是專業潛水運動員的潛水極限深度,如果普通的極限潛水深度可能不會超過100米,因為如果突破這些界限的話,人體受到的水壓會越來越大,直到把人的肺壓碎最終導致喪生。不僅僅是人體,就連使用鋼鐵製造的潛艇也制定的下潛的極限深度,一般潛艇的下潛深度在300-600米之間,超過這個深度潛艇就有可能被壓壞從而產生危險。

潛水員在進行潛水訓練

很多人可能都不明白作為液體的水怎麼會產生水壓?這就涉及到物理學的有關知識了,如果學過物理就知道水是一種可以傳遞壓力的液體(也可以看成壓力的作用是相互的),當我們把水放在一個水杯裡面的時候,水杯四周就會受到水的壓力的壓迫, 同時水由於是一種可以傳遞壓力的液體,水杯四周受到的壓力傳遞在水裡面,同樣的道理,海洋受到四周陸地的阻擋產生強大的壓力,這種壓力被反作用回到海里,所以海里就產生了壓強,之所以深度越深壓力越強,是因為在很深的海里除了受到四周的壓力以外,還會受到水向下產生的壓力以及其他作用力,各種作用力作用在一起產生的壓強就更加大。

水壓是由於水受到四周阻擋產生的反作用力

由於水是可以傳遞壓力的,因此從理論上來說世界上有水的地方就產生水壓,目前地球表面的70%都被海水覆蓋,地球海洋平均深度高達3000米,由此我們可以計算出世界海洋的平均壓強大概等於2900萬帕,為了方面了解這個壓力有多強,下面舉個例子:10000帕相當於0.01MPa,而0.1MPa相當於每平方等於1公斤的壓力,相當於承受10米水柱的壓力,而0.01MPa就是每平方厘米0.1公斤壓力,相當於一個人在地面承受1米水柱的壓力,而2900萬帕就相當於一個人在地面同時承受2900個1米水柱的壓力,是否能夠體會這樣壓力有多強呢?

地球表面的70%都被海水覆蓋,地球海洋平均深度高達3000米

由於水的壓強與水深成正比,因為世界上壓強最大的地方當屬於世界最深的地方,也就是馬里亞納海溝。馬里亞納海溝是位於亞洲東部,太平洋西部的一個深水海溝,它是目前世界上已知的深度最深的海溝,平均深度達到8000米,最深的地方在斐查茲海淵,深度達到11000米,比世界最高峰珠穆朗瑪峰8800米還多2300多米,它是地球的最深點。根據壓強公式P=ρgh(P壓強、密度ρ、深度h)可以算的在馬里亞納海溝最深的地方壓強為1億帕的壓強,這樣的壓強幾乎相當於把10萬個成年人同時壓在你身上,非常恐怖,對此,有人就問,假如將100斤的鐵球放入馬里亞納海溝底部,它會被壓強壓扁嗎?

馬里亞納還夠位置

在馬里亞納還夠10000米深處考察

如果把一顆100斤重的鐵球投入到馬里亞納海溝底部,也就是11000米的海底深處,這顆鐵球四周承受極為強大的壓力,這個壓力相當於10萬個成年人同時站在這顆鐵球上去,話句話說這個鐵球四周同時受到1噸重的壓力,因此可以理解為一噸重可以壓碎一個100斤重的鐵球嗎?可能很多人都會想這個鐵球肯定會被壓扁,畢竟1噸重可是很大的壓力,不過答案是這顆鐵球不僅不會被壓扁,而且還能夠保持非常完整的形態,其實道理很簡單,雖然這顆鐵球受到很強大的壓力,但是這顆鐵球由於是實心的,因此根據力的反作用,它四周受到的壓力幾乎都差不多,因此不會產生非常明顯的變形。

100公里鐵球

在馬里亞納還夠10000米深處發現的獅子魚

看到這個結論很多人可能會提出一個另外一個疑惑,在深海中的魚不是實心的,而且它們也是肉體之身,為什麼能夠承受住強大的水壓在海底甚至馬里亞納海溝底部生存呢?魚之所以能夠承受海水的巨大壓力,首先是因為它們長期生活在水底,身體已經進化適應海水強大的壓力的能力,比如它們擁有非常柔軟的骨骼和肌肉,其次,水身體組織裡面絕對部分都是水,這讓魚身體內外的水壓是相等的,這樣就讓魚完全感受不到強大的水壓。這就是自然選擇的結果,適者生存,畢竟如果承受不了壓強,這些魚早已經不存在,也沒有機會去討論它們了。

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