有人曾提出一個腦洞大開的問題來讓人回答：一艘船在通過太平洋最深的馬裡亞納海溝時，船上的人向大海丟進一個1公斤重鐵球，不考慮鐵球的水平移動，鐵球需要多長時間沉入11000米深海底呢？1個小時，2個小時，還是需要3個小時？
一個物體能否沉入海底還是浮在海面，取決於它的密度，密度比水大，就會下沉，反之則會浮在水面上，比如木材密度比水小，自然就浮在水面。
淡水密度為1克/立方釐米，但含有大量礦物質的海水平均密度為1.025克/立方釐米，當然水溫也會影響到水的密度，但這裡忽略不計，不然就無法計算了。
鐵的密度是7.86克/立方釐米，比水的密度要大得多，所以鐵球很容易下沉，想要知道鐵球需要多久才抵達海底，我們就要計算出鐵球的下沉速度，距離知道，速度也知道的話，那麼就可以計算出來時間。
眾所周知，水的深度越深水壓就越大，水深每增加10米，水壓就會相應增加一個標準大氣壓，到了11000米深海底，水壓增加到1100個標準大氣壓，那麼海底水的密度是不是比海面要大得多呢？會不會超過鐵的密度，導致鐵球最後懸停在海底中部無法到達海底？
科學家曾做過實驗，確定液體和固體很難被壓縮，對於液態水而言，每增加一個標準大氣壓，水的密度就增加100萬分之47，所以就算在11000米深海底，水壓增加到1100個標準大氣壓，水密度也只增加5%，即水的密度增加到1.07625克/立方釐米。
無論如何，水的密度不可能超過鐵的密度，況且鐵在受壓情況下密度也會稍微增加，因此鐵球肯定是可以沉到海底的，不可能懸停在海洋中，由於水的密度變化不大，為了方便計算，我們這裡就忽略不計。
大家還記得嫦娥5號樣品返回艙是如何返回地球的嗎？在大氣層中通過「打水漂」的方式來減速，然後降落，因此物體在大氣層中降落受到三種力，重力，空氣的浮水和摩擦力，水中物體和空氣中物體一樣，受到三種力，向下重力，向上海水的浮力和海水的阻力。
重力由地球引力產生，方向向下，垂直於地面，而海水的浮力和海水的阻力而是重力的反作用力，垂直於地面向上。
在物理學中，重力符號為G，計算公式為G=mg，m是物體的質量，g是比例係數，為9.8牛/千克，而鐵球重量為1000克，因此G為9.8牛
海水浮力符號為F，計算公式為F=ρgV，ρ為海水的密度，V為鐵球的體積，g為9.8牛/千克，一公斤重鐵球直徑等於3.13釐米，所以V為16.056立方釐米。把ρ=1.025克/立方釐米換算一下，ρ=0.001025克/立方米，得出F為0.161282牛。
海水阻力符號為Ff，計算公式為Ff=1/2ρv^2ACd，其中ρ為海水的密度，v表示鐵球的速度，A為鐵球的橫切面面積，Cd為阻力係數，一般而言，一公斤重鐵球直徑等於3.13釐米，因此A等於7.6945平方釐米，球體Cd通常取值為0.47，而不知道只有v。
一旦球體的體積和重量確定後，G和F都是一個不變固定值，只有海水阻力Ff是一個變動的值，因為隨著鐵球下降速度的增加，海水阻力也跟著增加，只有鐵球加速下沉到勻速運動時，我們才確定球體所受阻力為零。
在物理學中，只要物體在做勻速運動，那麼它受到的合力一定為零，這個時候G=F+Ff，而G和F都是已知的，因此我們可以根據合力為零的公式算出Ff中鐵球速度v，計算公式為：
把G=9.8牛，F=0.161282牛，ρ=0.001025克/立方米，A=7.6945平方釐米，Cd=0.47，當然單位大小之間要統一，需換算一下，得出鐵球在海水中勻速下沉速度為10.7米/秒，到達11000米深海底需要1028秒，約17分鐘。
不過這個算法並未考慮一個問題，從水面加速下沉開始，速度肯定要慢些，一直到勻速下沉所用時間，而是統一用下沉速度為10.7米/秒去計算，但實際上也相差不了多少時間，好吧，再加一分鐘，所以一個一公斤重鐵球從海面降落馬裡亞納海溝約需要18分鐘，看完是不是長知識了？有趣的科學探索內容請關注唯一微信公眾號：有趣探索
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