1公斤重鐵球丟進大海，沉入馬里亞納海溝要多久？看完受益匪淺

2023/04/26

有人曾提出一個腦洞大開的問題來讓人回答：一艘船在通過太平洋最深的馬里亞納海溝時，船上的人向大海丟進一個1公斤重鐵球，不考慮鐵球的水平移動，鐵球需要多長時間沉入11000米深海底呢？1個小時，2個小時，還是需要3個小時？

一個物體能否沉入海底還是浮在海面，取決于它的密度，密度比水大，就會下沉，反之則會浮在水面上，比如木材密度比水小，自然就浮在水面。

淡水密度為1克/立方厘米，但含有大量礦物質的海水平均密度為1.025克/立方厘米，當然水溫也會影響到水的密度，但這里忽略不計，不然就無法計算了。

鐵的密度是7.86克/立方厘米，比水的密度要大得多，所以鐵球很容易下沉，想要知道鐵球需要多久才抵達海底，我們就要計算出鐵球的下沉速度，距離知道，速度也知道的話，那麼就可以計算出來時間。

眾所周知，水的深度越深水壓就越大，水深每增加10米，水壓就會相應增加一個標準大氣壓，到了11000米深海底，水壓增加到1100個標準大氣壓，那麼海底水的密度是不是比海面要大得多呢？會不會超過鐵的密度，導致鐵球最后懸停在海底中部無法到達海底？

科學家曾做過實驗，確定液體和固體很難被壓縮，對于液態水而言，每增加一個標準大氣壓，水的密度就增加100萬分之47，所以就算在11000米深海底，水壓增加到1100個標準大氣壓，水密度也只增加5%，即水的密度增加到1.07625克/立方厘米。

無論如何，水的密度不可能超過鐵的密度，況且鐵在受壓情況下密度也會稍微增加，因此鐵球肯定是可以沉到海底的，不可能懸停在海洋中，由于水的密度變化不大，為了方便計算，我們這里就忽略不計。

大家還記得嫦娥5號樣品返回艙是如何返回地球的嗎？在大氣層中通過「打水漂」的方式來減速，然后降落，因此物體在大氣層中降落受到三種力，重力，空氣的浮水和摩擦力，水中物體和空氣中物體一樣，受到三種力，向下重力，向上海水的浮力和海水的阻力。