Mất bao lâu để một viên gạch chìm xuống đáy đại dương nếu bạn ném nó vào rãnh Mariana?
Rãnh Mariana là rãnh sâu nhất trên Trái đất, đạt độ sâu 11.000 mét. Bạn phải biết rằng ngọn núi cao nhất thế giới, đỉnh Everest, chỉ cao 8.848 mét so với mực nước biển.
Một viên gạch có cường độ nén 30 MPa có thể chìm nguyên vẹn xuống đáy rãnh Mariana với áp suất 110 MPa không?
Khi một viên gạch xuống nước, trọng lực của nó lớn hơn đáng kể so với lực nổi, nhưng nó sẽ sớm gặp lực cản hướng lên, tăng lên khi gạch tăng tốc độ chìm. Sau khi đạt đến một vận tốc nhất định, vận tốc chìm của viên gạch sẽ đạt đến trạng thái cân bằng, và vận tốc này được gọi là vận tốc đầu cuối. Tính toán cho thấy vận tốc này dao động từ 1,28 m / s đến 2,73 m / s.
Khi độ sâu tăng lên, áp lực nước cũng tăng dần. Đối với mỗi 10 mét chìm, gạch làm tăng áp lực của nó lên một bầu khí quyển. Khi hạ thấp hoàn toàn xuống đáy, nó cần chịu được 1100 atm. Mặc dù áp lực vượt xa cường độ nén của gạch, gạch sẽ không bị nghiền nát.
Lý do là áp lực đồng đều của nước biển làm cho gạch căng thẳng ở ba mặt cùng một lúc, giúp tăng cường khả năng nén tổng thể của nó. Đồng thời, sự xâm nhập của nước biển giữ cho áp lực bên trong và bên ngoài các viên gạch được cân bằng, tránh số phận bị nghiền nát.
Những viên gạch dường như mỏng manh thực sự đủ cứng để chịu được áp lực đáy biển khổng lồ, đạt độ sâu 11.000 mét trong khoảng 1,12 đến 2,39 giờ.
