如果把瓦片扔到馬里亞納海溝，它會沉到海底嗎？需要多長時間？

地球海洋的面積佔到了全球面積的71%，而最深的海洋位置應該是馬里亞納海溝，這裡的最深處達到了1.1萬米。我們知道物體進入海洋中有的可以沉入海底，有的則不行，曾經有人提出將一個實質的鐵球扔到太平洋，它會沉入海底，那麼如果將一塊普通的瓦片扔到馬里亞納海溝，它會沉入海底嗎？需要多長時間？

要弄明白這個問題，首先我們要明白物體能否沉入海底的決定因素是什麼？相信不少朋友都知道，物體的密度決定了它能否沉入海底，鐵球能夠沉入海底，是因為它的密度遠大于海水的密度，所以可以輕鬆沉入海底，那麼瓦片是否可以做到呢？

普通我們蓋房子用的瓦片主要是由水泥煉製而成，所以它的主要成分是水泥，而普通水泥的密度約為1.3克/立方厘米，而海水的密度在常壓下約為1.03克/立方厘米。在常壓下，瓦片的密度是大于海水的密度，不過海水隨著深度的增加，壓力也在增加，平均深底每增加10米，約可以增加一個大氣壓，所以在11000米的海底的壓強是地表大氣壓的1100倍。

海洋深度在壓強對海水密度的影響又會如何呢？根據科學的研究發現，每增加一個大氣壓，海水的密度差不多會增加百萬分之46，這個加成幅度是非常小的，雖然海水的密度隨著深度的增加會有所增加，但是增加幅度非常小，11000米的馬里亞納海溝底部的海水密度大約增加了5%，也就是1.08克/立方厘米。

1.08克/立方厘米相比較瓦片的密度1.30克/立方厘米還是有很大的差距，因此瓦片拋入馬里亞納海溝，最終的命運也會沉入海底，那麼需要多長時間能夠沉入海底呢？要弄明白需要的時間，我們需要知道瓦片在海水中下降的速度如何，知道了平均速度，也就知道了沉到海底需要的時間。

瓦片在海水中下降的過程中，要受到三個力的作用，分別是重力，海水的浮力和海水的阻力，根據力的方程式，瓦片在下降的過程中，隨著海水壓力的不斷增加，受到的阻力也會越來越大，速度也會越來越小，最終讓瓦片的受力達到平衡。

這個時候，瓦片在重力的作用下還會繼續下降，只不過速度要慢上不少，直到沉入海底。由於不同瓦片的規格不同，也會影響它沉入海底所需要的時間，我們取平方屋面所用的瓦片的尺寸，約為長400×寬240厘米，厚度約為2厘米。通過計算質量約為2.49千克。

由於瓦片進入海水的角度不同，它的速度也會有很大影響，如果是立著進入海水，沉到海底的速度要快很多，如果是以最大面進入海水，下降的速度自然要慢一些，需要的時間也長一些，我們就以最大面進入海底為例來說明。它的投影面積為960000平方毫米。

通過物體在水中下降的速度公式，我們可以得出瓦片在海水中以最大面下降的速度約為1.2米/秒，沉入馬里亞納海底所需的時間約為2.5小時。如果是以最小載面進入海水，沉入海底需要的時間不會超過一小時。由此可見，只要物體的密度大于海水的密度，基本都可以沉入海底，而水壓和水溫對它的影響較小。

不過，瓦片沉入海底後和實心鐵球的命運還是會有所不同的，由於海底的壓力達到了1100個大氣壓，即使鐵球都會有微小的壓變形，而瓦片更不要說了，所以即使瓦片能夠沉入海底，但想要保持完整也是很難的，除非是密度更大的陶瓷類的瓦片。

由此我們也明白了，為什麼科學家在馬里亞納海溝底部仍然發現了不少的生活垃圾，像一些塑料由於密度大于海水的密度，它們仍然可以沉入上萬米的海底，而這些不易分解的垃圾有一部分被海洋生物吞食，通過漁民捕撈又重新回到了我們的餐桌上。

因此，海洋環境的保護也是非常重要的事情，我們應該減少向海洋倒垃圾，即使你認為無關緊要的一些塑料，它們仍然有可能進入深海，進入魚的肚子里，最後再進入你的肚子里。如果我們不對海洋環境進行保護，未來我們有可能將很難吃到清潔無污染的新鮮海洋魚類，保護海洋環境就是保護人類的健康。

小夥伴們，你們對此有何看法？歡迎大家在下方留言討論，發表自己的見解和看法。

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