2007年12月22日,在海底23m深处沉睡800多年的“南海一号”古沉船,被“华天龙号”打捞船整体打捞成功.整体打捞是为了保存好文物,将“南海一号”船体和船上满载的货物连带周围的淤泥一起,按照原状固定在特殊的钢制“沉箱”内,沉箱分为上下两部分,上沉箱质量为5000T,底面积为S,高为a=7m,上沉箱整体搬到专门为它建造的广东海上丝绸之路博物馆“水晶宫”内.下沉箱底面积为S,高为5m,打捞过程中将留在海底.“华天龙”打捞船的吊臂臂架长达109m.起吊时,电动机带动绞盘拉动直径为76mm的钢丝绳,钢丝绳总长度2200m,分成64根钢丝绳通过吊臂顶端的定滑轮拉动动滑轮和吊钩,吊钩下用直径为110mm的32根钢缆拴住沉箱的16个吊点,平稳地缓缓竖直上升,上升过程底面始终保持水平,此时钢丝绳的拉力为F1,如图1所示.当沉箱被吊起离开水面,露出高h 时,吊臂对动滑轮组的竖直向上拉力是F拉.它们的数量关系如图2所示.钢丝绳、钢缆所受重力,钢缆在水中的浮力不计,海水的密度为1.0×10
3kg/m
3,g取10N/kg.求:
(1)当沉箱在水底时,海水对上沉箱顶部的压强.
(2)当沉箱在水中匀速竖直上升过程中钢丝绳的拉力F
1和机械效率(保留1位小数).