把實心鐵球沉到海底,會被水壓變形嗎?鐵球周圍的壓強不一定是均勻的,初中物理中就有一個例子,可以讓比水輕的塑料沉在水底不上浮。鐵球的變形不僅和海水的壓力有關係,和海底的地質也有關係。
鐵球能自動沉到海底,鐵球在水中時,周圍受到的壓強是均勻的。在巨大的水壓下,鐵球被壓縮是一定的,但無論是彈性變形還是塑性變形,鐵球的形狀不會變化,仍然是球形。就算是橡皮泥揉成的球,只要能把它沉下去,都能保持球形不變。
但是,有水才有壓強,把一個立方體放在水中,如果立方體底面緊貼光滑的水底,底面就不會受到水的壓力。浮力是物體上下表面的壓力差,所以這個立方體不僅沒有浮力,上表面的水壓還會牢牢地把它壓向水底。
海底的淤泥也具有流動性,能和水一樣傳導壓強。如果海底是堅硬的巖石,鐵球的處境就不一樣。鐵球和巖石的接觸點的壓強約等於所在深度的水壓,但它不再是均勻的水壓,巖石趨向於將接觸點「壓平」。此時壓強產生的如果是彈性變形,鐵球還是球;如果是塑性變形,鐵球從接觸點開始不斷產生塑性變形,不斷「變平」,最後成為一灘扁平的鐵泥。
有了理論基礎,剩下的就是計算了。最深的海溝深度為11034米,壓強110MPa,鐵的抗壓強度一般都在200MPa以上,所以鐵球還是鐵球,不會成為一灘鐵泥。
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