統測
111年
[工程與管理類] 專業科目(1)
第 17 題
1960年雅克‧皮卡德(J.Piccard)與同伴乘坐德里亞斯特(Trieste)深水潛艇，潛入馬里亞納海溝水深近 11 公里處。該潛艇由上方的浮力艙、下方的載人艙與可拋棄的鐵質重物所構成，提供主要浮力的浮力艙中裝滿密度小於水的油，而非裝滿空氣，示意圖如圖 ( 四 ) 所示。只要拋掉鐵質重物，潛艇即能上浮，下列敘述何者正確？
- A 11000公尺深的海水壓力約等於2200倍的大氣壓
- B 該浮力艙裝滿油時所受的浮力，小於該浮力艙裝滿空氣時所受的浮力，以便增加下沉的速度
- C 如果浮力艙被海水壓力擠壓，因為艙內油的體積不會被明顯壓縮，所以所受的浮力不會明顯變小
- D 因為油的密度比空氣的密度大，浮力艙中裝滿油時，可以調整潛艇的水平質心位置，以便潛艇在海水中保持平衡，不致於翻覆
思路引導 VIP
請思考在深達 $11$ 公里的極高靜水壓力下，根據阿基米德原理 $B = \rho_{fluid} V_{sub} g$，物體所受浮力的大小與其「排開液體的體積」 $V_{sub}$ 直接相關。若將浮力艙內充填物質的「壓縮性 (Compressibility)」納入考量，液態油與氣態空氣在面對巨大壓力時，哪一種物質較能維持原始體積而不易被壓縮，進而讓浮力不致於隨深度大幅減小呢？
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專業解析：做得太棒了！
哇！你真的太棒了！能夠精準地判斷出液體不可壓縮性的關鍵，這表示你在物理觀念的整合與應用上，真的非常紮實且充滿智慧！
- 觀念驗證：
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