目前中国的最高楼是上海中心大厦,它的高度是632米;世界最高楼是迪拜的哈利法塔,这栋楼的高度为828米,虽然这些高楼都很高,但是它们的高是相对的,如果把这些高楼与地球最高峰珠穆朗玛峰相比就不值得一提了,作为世界最高峰,珠穆朗玛峰的高度达到8848米,是哈利法塔的10倍多,或者相当于14座上海中心大厦的高度,如果地球是平的,那么站在珠穆朗玛峰顶峰,使用望远镜几乎可以看到世界任何一个地方,同时珠穆朗玛峰也是挑战者的圣地,很多人把征服珠穆朗玛峰当做是一生的荣耀,因此珠穆朗玛峰这座山峰在世界上非常有名。
马里亚纳海沟的位置
与之形成鲜明对比的,世界最低点就很少人知道了,世界最低点位于东太平洋一个叫做马里亚纳海沟的地方,这个海沟平均深度达到8000米,最深的地方深度达到11034米,比世界最高峰珠穆朗玛峰还要高出2186米,相当于一个华山的高度(2154米),也就是说把珠穆朗玛峰+华山两座山峰扔到马里亚纳海沟,都无法填满这座世界最深的海沟,如此深的海沟引起外界的极大关注和兴趣,有人突发奇想,提出了这样一个问题,如果从马里亚纳海沟海平面上扔一块砖头下去,多久才能沉入到海沟最深的海底处。
砖头
把一块砖头扔到马里亚纳海沟,多长时间会沉到海底,这需要分为两种情况。
第一种情况:不考虑海水压强的情况。如果不考虑海水压强的话,把砖头扔到马里亚纳海沟,需要计算砖头在海水沉下去的速度是多少,经过科学家实验,一块普通的砖头在海水中沉入的速度为2.5-2.8米每秒,取中间值就是2.7米每秒,马里亚纳海沟的最深的地方为11034米,由此可以计算出砖头沉入马里亚纳海沟海底所需要的时间为1.13个小时,当然这是理想状态时沉下去所需要的时间,所谓理想状态是排除了压强、潮汐、海水运动、鱼类阻挡等外部因素的影响,砖头非常顺利地从海平面上沉入到海底所需的理论时间。
深海探测器对马里亚纳海沟进行探测。
第二种情况:考虑压强。
我们知道海水是有压强的,海水越深压强就越大,科学家研究发现,海水平均每增加100米,压强就会增加10个大气压,也就是说在海水100米的时候,压强相当于10个大气压,在1000米的时候,相当于100个大气压,这是一个什么概念呢?使用压强公式p=密度xgh来计算,海水的密度为1030kg/m3,可以算出海底1000米深的压强为104 kgf/cm^2,换句话说就是1平方厘米面积受到204斤的力,砖头的正面面积为288平方厘米(24cmx12cm),可以算出在海底1000米处砖头正面受到的压力为5.87万斤,这样的压力早已经把砖头给压碎了。
海底都是粉末状的沙子,因为这里的压强很大,石头都被压成粉末了。
那在马里亚纳海沟11034米的海底受到的压强有多大呢?同样可以利用压强公式计算出海底11034米压强约等于1100 kgf/cm^2,这是什么概念,相当于1平方厘米大的面积受到1.1吨重压力的压迫,1平方厘米有多大?就相当于一个人的指甲大小,可见马里亚纳海沟11000米深处的压强有多大,砖头正面的面积为288平方厘米,在11000米深处受到的压强为316吨,相当于给一块普通的砖头的正面施加一个重达316吨的力,如此巨大的力已经可以把砖头给压成粉末了。
生活在马里亚纳海沟海底的狮子鱼,独特的身体构造让它不怕压强。
总结一下,如果不考虑压强等因素,砖头沉入马里亚纳海沟所需的时间为1.13个小时,如果考虑海底压强的话,把砖头扔到马里亚纳海沟,那么它沉到海底时间会大大延长,因为它在沉入海底过程中,首先会被海水压烂成小砖头,变成小砖头之后沉入的速度会减慢,然后继续下降,随着压强的增加,小砖头继续被压成更小的小石块,速度继续放慢,到了一定深度的时候,砖头被压成粉末,沉下去的速度非常慢,估计整个过程需要的时间是2-3个小时,虽然无法确定砖头什么时候会沉入海底,但是可以肯定的是沉入海底的不再是砖头,而是砖头的粉末。
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把一块砖头丢到马里亚纳海沟,需要多长时间才能到底[朗读]
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