Question

航天员进行失重或微重力训练时，用到的方法是在地面用浮力水槽让宇航员产生漂然感觉，模拟训练航天员在失重时进行工作和维修。浮力水槽模拟失重的原理是，通过增减配重和漂浮器,使宇航员悬浮在水中，获得模拟失重的感觉和效应。一般是将1：1的航天器放入水槽中，航天员穿上改制的舱外航天服，进行出舱活动程序的模拟和技能的训练。质量为75kg的宇航员，若所带配重及所着模拟宇航服质量为25kg ,人自身的密度设为1.05×10³kg/m³，ρ_水=1×10³kg/m³，g=10N/kg。
求：⑴宇航员在浮力水槽中训练时所受的浮力；⑵宇航员在水面以下2m深时受到水的压强。

Answer 1

（1）10³N   （2）2×10⁴Pa

试题分析：⑴∵宇航员悬浮
∴浮力
F_浮=G_总=m_总g=（m_人+m_服）g=（75kg+25kg）×10N/kg=10³N
⑵宇航员在水面以下2m深时受到水的压强：
P=ρ_水gh=1×10³kg/m³×10N/kg ×2m=2×10⁴Pa
点评：由运动员悬浮可知，所受的浮力等于重力，压强的大小与深度有关，但浮力的大小与深度无关。