兒童科普知識(shí):潛水艇為什么可以在水中航行?

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    在水中,任何物體都會(huì)受到重力和浮力的影響。如果重力小于浮力,物體就會(huì)漂浮在水面上;如果重力大于浮力,物體就會(huì)沉入水中。當(dāng)重力和浮力相等或相差較小時(shí),物體就能“懸浮”在水中一定位置。潛水艇就是通過(guò)改變重力和浮力的差值,實(shí)現(xiàn)既能在水面航行,又能下沉到海洋深處潛航的功能。
    當(dāng)物體的體積一定時(shí),它在水中所受到的浮力就是某個(gè)固定的值。由于潛水艇的外形是不變的,因此它只能通過(guò)改變自身的重力來(lái)實(shí)現(xiàn)下潛上浮??茖W(xué)家在設(shè)計(jì)潛水艇時(shí),給它做了內(nèi)外兩個(gè)殼體。在內(nèi)層殼體和外層殼體之間的空隙中,分隔出若干個(gè)水艙,稱為壓載水艙。每個(gè)水艙都裝有進(jìn)水閥和排水閥。只要打開進(jìn)水閥,讓海水進(jìn)入壓載水艙,潛水艇的重量就會(huì)增加。當(dāng)重量大于潛水艇所受的浮力時(shí),潛水艇將逐漸下沉。只要控制好潛水艇的重量,就能讓它懸浮于水中任何深度。當(dāng)潛水艇需要上浮時(shí),先關(guān)閉進(jìn)水閥,打開排水閥,再用高壓空氣將壓載水艙中的海水排出去,使?jié)撍У乃艿闹亓Ρ雀×π?,它就?huì)浮出水面。