深海100000米以下生物(深海100000米以下生物 )
深海100000米以下生物,这些生物的身体构造和我们人类不同,所以他们的寿命也不一样。有一些生物甚至可以活到100岁,比如海洋中的章鱼,它们的寿命可以达到几百年,甚至上千年。
1、海底100000米有多可怕?
在我们的探索中,一万米下的深海是完全黑暗的区域,生活在这里的鱼类普遍体型较小且行动缓慢,因为远离大气,这里的含氧量很低,种种原因结合在一起,让这里成为了大部分生物的禁区,并且对于人类来说,这里的环境也十分的可怕,目前人类最先进的潜水艇已经可以探索海洋一万米以下的深度,可是一旦在这个深度发生意外,就完全没有生还的可能。
深海的海水压力,足以压扁钢铁,就算是一些经验丰富的潜水员,也会对深海的环境感到害怕,这里远没有我们想象的神秘,深海中只有黑暗和海洋动物身上的荧光,因为缺乏食物和热量,不可能有大型动物存在。
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非常可怕!在这个深度海水压强非常大,初中八年级物理课本液体压强公式为p=p液gh,计算可得这个深度压强为10亿pa,假设1.8米高,50cm宽的人平躺在海底,他要承受的压力为9亿牛顿,相当于他身上放了9万吨的重物。
2、深海1万米水的形态会发生变化吗?
在水下1万米,压力可达到100MPa。在100MPa~10GPa(1000-100000大气压)的区域,水是可以直接通过加压变为固体的,固体的形态为高密度冰。压力再高,甚至可以直接把超临界状态的水变成冰。理论上,持续升压会不断摧毁水分子之间的键力,使一般低密度冰的结构发生变化,冰一共有十几种晶体结构,比如说在南极最厚的冰盖底层,由于压力极大,就是以高密度冰的形式存在的。
3、海底万米深可以将坦克压扁,为什么潜水器不会被压扁?
谢邀,要说的是压扁坦克只是一个比喻,当不了真的。如果能压扁那么海底的沉船岂不是都成铁饼了吗?
为什么坦克压不扁
有一件事需要了解一下水深每增加10米基本上相当于增加了一个大气压。这样计算一下海底万米深度实际上可以达到将近1000倍的大气压力。
标准的大气压为101.325KPa,也就是说在海底10000米的深度海水压力可以达到100MPa以上。
从数值上来看的确是可以把坦克压扁,毕竟目前的锻造钢铁的大型水压机也就只是35MPa左右的压力。深海压力实际已经达到了超大型水压机的能力范畴了。
但要知道有一点就是坦克是一个非密封机构,在进入海中的一瞬间水就充斥到坦克内部形成了压力平衡。这样坦克的大部分结构是毫无压力的,压不扁。
为什么密封的深潜器也压不扁?
我们先来看一个潜艇的结构。
无论是双层壳体的潜艇还是单层壳体的潜艇这里面的“层”的概念并不是指薄薄的一层钢板。
而是一种复合结构,是带有龙骨的。
当外界的压力均匀的施加到潜艇外壳上的时候,潜艇外壳会产生形变。但形变的应力模量会均匀的传递到平行于壳体的龙骨山,这时,垂直于潜艇壳体的压力就会在环形的龙骨上相互抵消掉。简单的说——竖向的力转化为了横力。
这种结构即便是一个外壳厚度只有0.38毫米的鸡蛋也是可以扛住1000米深海水的压力的。
说回深潜器,深潜器的结构也有点类似于蛋壳,通过拱形结构将压力分散到整体结构上在水下也是可以保证不被压扁的。
说一个典型的问题
为什么深潜器还不能潜到无限深度?
这好像是一个悖论的问题,目前人类的小型深潜器的确可以潜到海底1万米左右的深度,但潜艇目前最大潜深却只有600米。而且就目前而言,即便我们的深潜器做的如何结实也很难继续再往更深的海底(海底最深也就是11000米)继续下潜。
原因其实很简单——加工精度。刚刚我们提到了潜水器是依靠结构进行压力分解的,但在巨大的压力下一点点的装配误差就会导致压力分布不均匀。这样这些不均匀的受力点就是崩溃的故障点。
就象鸡蛋一样,破了一个小点,那么整体也就失去了抗压作用。
潜水艇说明白了就是潜入水下的船只,在设计的时候,都有它的设计压力,好像盖楼能达到几级抗震,只要不超过它的设计时的压力,就不会被水压给压瘪,你问的是能否压扁,只要超过了他的设计极限,可以压扁。
深海潜航器为了特定的下潜深度,从设计理论、选材到施工都经历的过专门的研究,特别设计了耐压结构,不会被压扁。海底万米深度的压力也不可能把坦克完全压扁,因为在下沉过程中,坦克的密闭空间很快就会被压溃,导致密封丧失,此时海水就会涌入坦克内部,从而使其舱内外的海水压力达到平衡。
▲双壳体潜艇结构示意
这一点可以参考普通军用双壳体潜艇的轻质外壳来理解,比如说俄罗斯建造的绝大多数核潜艇和常规潜艇,都是双壳体,只有内层壳体是耐压壳(红圈),外层壳体(黄圈)是一种壁厚较薄非耐压结构。那么在正常使用过程中(虽然最大潜深一般只有几百米),双壳体潜艇的外壳并没有被海水压变形吧?这是因为这种潜艇的轻质外壳除了极个别地方以外,都是通海的,下潜时与海水想通,所以也就不承载海水压力。而其耐压壳体内因为要安装各种设备、承载人员活动,所以必须是一个密闭常压空间,那么当下潜到海面以下时(每下潜10米,壳体外大约增加一个大气压),耐压壳内外就会形成压力差,下潜得越深承受的压力就越大,“想要海中被压扁,你得是一个密封空心结构才行”。至于坦克在设计的时候,不会去考虑深潜密封性,所以很快就会因密封破坏、涌入海水而达到内外压力平衡,此时坦克的结构会受到一定程度的破坏,达不到被压扁的程度,你就把他当成一个“四处漏水”的非耐压壳体就完事了。
▲“蛟龙”号载人深海潜航器
其实现代的深海潜航器整体上也分为耐压结构和非耐压结构,耐压结构提供密闭常压舱体,主要是为乘员和仪器设备提供常压环境的载人舱;非耐压结构由外部框架和轻壳体组成,主要是为耐压舱、仪器设备、稳定翼、回收吊放装置、浮力块等提供安装、固定基础,并且用轻外壳构成潜航器的水动力线性。所以,一般情况下你可以把深海潜航器的耐压和非耐压结构与双壳体潜艇相比较。
▲“蛟龙”号深潜器的结构示意图
,世界上并没有那么多深度超过万米的地方,下潜深度达到6500米的深潜器,基本上就可以覆盖全球99%海域作业环境。目前,绝大多数工作深度超过800米的载人深潜器耐压壳体都采用球形,并且多采用钛合金材料,具备很高的强度和耐腐蚀能力。
▲球形耐压壳体
深海的潜水器耐压壳,经过理论设计、数学模型建立、选材、试验、制造工艺保障等内内外外复杂流程,确保了其从理论到实践能够满足在特定深度海水中正常工作的极限强度和可靠性。其中涉及的各种学科并不比载人航天少多少,单单是材料一方面就经过了几十年的进步。要知道,光是我国的“蛟龙”号载人深潜器,就经历了10年申请立项、10年研制试验的漫长历程,为了确保在深海中安全作业,其科研历程不可谓不艰辛。
▲耐压壳体的评价指标体系
1964年,美国建成的Alvin潜水器,使用HY-100钢建造耐压壳体(也就是一般军用潜艇使用的钢材),虽然采用了各种加强结构并且壳体体积比一般潜艇小的多,最大下潜深度也不超过2000米。1972年,美国使用50毫米厚的Ti6Al2Nb1Ta-0.8Mo钛合金制成了与原来HY-100球壳一致的新耐压壳体,替换安装到Alvin潜水器上,使其下潜深度超过了3600米。日本在上世界80年代末研制的“深海6500”深潜器,使用Ti-6Al-4VELI钛合金制造耐压球壳,并使用纯钛角钢材料制作骨架,下潜深度可以达到6500米。目前,有些国家已经开始研制、使用耐压陶瓷材料来制造耐压壳,其耐压性能更为优越。
▲日本深海6500深潜器结构
关于深海潜航器耐压结构的其他知识,我们以后再讲吧,就是用合适的材料、合理的结构、科学的制造工艺,保障深潜器耐压壳有足够的耐压能力和可靠性,所以在其设计极限深度范围内,不会被压扁。,与其使用工况也有一定关系,比如急速下潜、急速回收,也可能破坏其耐压结构稳定性。
4、一根针以光速击中地球会有什么后果?
这个问题让我想起一个网络问答题,说假如在高空落下一滴水,砸在人身上,会对人体造成多大的伤害?一些数学博士,物理博士开始用公式运算,一个个忙的满头大汗不亦乐乎!这时从外面进来一个保洁员阿姨,这个保洁员阿姨家里很穷,从小到大也没有上过几天学,她就说了一句话,让那些数学博士,物理学博士哑口无言,那个保洁员阿姨说:难道你们没有淋过雨吗?
要真这样做了,宇宙就没了。。。
根据质能方程,E=mc^2。其中E表示能量,m表示质量,c表示光速。
一个物体的速度越快,那么这个物体的质量就会变大越来越大,一个物体的质量变大那么所需要加速的能量就越大,这使得要把一个拥有质量的物质加速到光速需要无限大的能量,而宇宙中并不存在无限大的能量,所以我们没有办法将一个有质量的问题加速到光速。
那么假设我们用无限大的能量把一个针加速到光速,让这根针撞向地球会发生什么呢?我们要考虑这根针被无限大的能量加速到光速,因为被加速到了光速,那么这根针的质量也将是无限大的。无限大的质量可想而知,宇宙空间将会极度扭曲,整个宇宙将会被你吸引,为你疯狂。慢慢的宇宙将会重新回到一个奇点。
还想穿地球,不可能,那时候地球早就被你那无穷大的质量和引力撕碎并被那根针吸走。
欢迎评论。
一个物体撞击地球,所产生的破坏力主要由该物体的质量和速度决定。
从我们正常的认知角度来讲,这其实可以简单地理解为一个“这根针到底可以产生多大的动能的问题”。