如果实心铁球的表面非常致密,水不会很快浸入的话,实心铁球会有微小变形,小到肉眼观察不到。
一个大气压强大概是10.336米水柱,也就是说在水中每下降约10米,水压就会增加一个大气压;世界上最深的地方,是位于北太平洋的马里亚纳海沟,最深处有11034米,该处压力为:
P=ρgh=1.081*10^8pa;
也就是1067个大气压,相当于在1平方厘米的面积上,要承受1.1吨的重量,这足以把人体压扁,借助特制的深海潜水器能够到达这里。
即便这里压强很高,也有生命存在,深海动物体内有着差不多的压强,使得它们体内外压强抵消,所以自身不会被外部的水压压扁;但是把它们带到浅海时,身体就会因为内部压力高而膨胀破裂。
对于一个没有生锈的实心铁球,由于水分子无法在短时间内浸入其中,所以铁球沉到海底时,也会承受巨大的水压,100斤铁球直径大约23厘米(密度7.9g/cm^3),表面积0.66平方米。
那么在整个球体表面,相当于承受7260吨的重量,铁球本身存在压应力,足以把铁球的体积稍微压缩一下,直径缩小大约几十微米,肉眼根本看不出来。
在2012年,好莱坞著名导演詹姆斯·卡梅隆,他的团队制作了一艘名为“深海挑战号”的潜水器,外层是6.4厘米承压钢板,他本人就乘坐深海挑战号潜入马里亚纳海沟10929米深度,回到水面后,潜水器的长度缩短了7厘米。
潜水器的内部是空心的,承受外部压力的能力要弱很多,形变是因为内外压差,和实心球形变有区别;沉入海底的实心铁球,会被海水慢慢腐蚀,并在表面产生细孔让海水浸入,然后海水逐渐腐蚀掉整个铁球。
而沉入海底的石块,由于石块的成分复杂,表面没有实心铁球那么致密,于是海水会更快浸入石块内部,使得石块内外压应力达到平衡。
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