如果把瓦片扔到马里亚纳海沟，它会沉到海底吗？需要多长时间？

　　感谢邀请，有趣的问题。瓦片扔到马里亚纳海沟会不会沉到海底？
　　马里亚纳海沟位于太平洋底，有2550公里长，平均宽度70公里，探测到的最深处达11929米，海水密度随着盐度以及深度而不同。
　　表面处海水密度一般为1。03gml，水的压缩性并是不是很强，一万米水柱的压强，海水密度仅仅增加约5，马里亚纳海沟处的海水密度约为1。08gml，即1080kgm3，如果瓦块的密度大于这个值，根据阿基米德原理，瓦块肯定就是会下沉的。
　　查询建筑行业标准：瓦块长33cm、宽：21cm，厚度2cm，密度约1800kgm3，大于马里亚纳海沟处的海水密度1080kgm3。
　　因此如果将瓦片扔到马里亚纳海沟上方，必然会沉到海底的。需要多长时间落入海底？
　　瓦块在水中受到三个力，即重力G、海水浮力f、水的阻力F；
　　水的阻力F12Cv2S；
　　其中C为海里阻力系数，20摄氏度时为1。005，为海水密度，v为下降速度，S为垂直于下降的横截面。
　　从上面的式子可看出，下降的速度越快，阻力越大，当满足阻力和浮力之和等于重力时，瓦块受力达到平衡，以平衡时的速度匀速下降，直到海底。
　　重力Gmg332121。81024948N；
　　浮力fVg332121。051014553N；
　　假设瓦片是水平下落，即最大截面下落，此时根据，重力G浮力f阻力F，带入以上数据可以得出速度v16。86米秒。
　　这就是达到平衡时的下落速度，此后瓦片就以此速度下降，所需的时间就是1192916。86707秒，即约11。8分钟就已经到底了。
　　这是瓦片以最大截面下降，实际中瓦片与下落方向垂直的截面不一定是最大截面，下落的时间会小于这个值的。
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　　全球海洋的平均深度将近3700米，其中最深之处位于西太平洋的马里亚纳海沟，它的最深处是深达11000米的挑战者深渊。
　　如果把一块瓦片扔进马里亚纳海沟中，那么，瓦片能否沉到底部？瓦片在海洋深处会被压碎吗？如果瓦片能沉到海底，需要多久？
　　根据液体压强公式：
　　pgh
　　随着深度的增加，海水的密度、重力加速度都会随之增加，所以压强也会迅速增加。不过，海水的密度和重力加速度随深度变化并不大，可以认为这两个参数是常数。海水的密度一般为1030千克立方米，挑战者深渊中的海水密度为1080千克立方米，液体是很难被压缩的。
　　由上述公式可知，海水的深度增加大约10米，水压就会随之增加1个地表大气压。在1000米深的地方，水压会达到100个地表大气压。而在挑战者深渊中，水压将会高达1100个地表大气压。
　　既然水压这么高，如果把瓦片放在马里亚纳海沟的底部，这是否意味着瓦片会被压碎？
　　瓦片是实心的固体，经过海水的充分浸润之后，瓦片内外并不会产生压力差，即便挑战者深渊中的水压非常高，瓦片也是不会被海水压碎的。倘若是一个空心的物体，例如，一个空的密闭瓶子，瓶子内的气压为1个大气压，如果把它放到足够深的海水中，瓶子就会因为巨大的压力差而被压扁。
　　在马里亚纳海沟中，科学家发现了一些栖居于此的生物，它们身体内外的压力处于平衡状态，所以它们可以适用深海的巨大水压。如果把这些深海生物捞上来，它们会无法适应低压环境而死亡，这就如同人类在毫无防护的状态下去太空一样。
　　除了深海生物，人类还在海洋底部发现了塑料袋。既然塑料袋都能沉到海洋底部，密度更大的瓦片肯定也是能够沉到海底。那么，瓦片沉到挑战者深渊中需要多少时间呢？
　　在瓦片下沉过程中，瓦片会同时受到三个力的作用，分别是向下的重力：
　　Gmg
　　其中m为瓦片的质量，g为重力加速度（假设保持不变）。
　　向上的浮力：
　　FbgV
　　其中为海水密度（假设保持不变），V为瓦片的体积。
　　瓦片在下沉过程中，其表面会覆盖上一层水，形成速度梯度，这会阻碍瓦片下落，这个力为粘滞阻力：
　　Fv12Cv2A
　　其中C为阻力系数，A为瓦片的面积，v为瓦片的下沉速度。
　　因此，瓦片所受到的合力为：
　　FGFbFv
　　随着瓦片的下落，速度变得越来越快，粘滞阻力变得越来越大，合力变得越来越小。当瓦片的速度达到临界值时，粘滞阻力大到刚好使合力变为零，瓦片将会开始匀速下降，此时的速度即为终末速度。此后，瓦片的粘滞阻力不再会增加，合力保持为零，瓦片会一直匀速下沉。根据上式可以得到终末速度公式为：
　　如果考虑一片小青瓦的长度为250毫米，宽度为200毫米，厚度为20毫米，密度为1600千克立方米，阻力系数取0。9，瓦片以面积最大的那一面下沉，由此可以计算出瓦片的终末速度约为0。49米秒。
　　至于瓦片达到终末速度所需的时间以及对应的下落高度，需要建立微分方程才能进行精确求解，这里就不再展开。假设瓦片以0。49米秒的速度下沉到马里亚纳海沟的最深处，所需的时间约为6。2小时。
　　当然，上述只是理想情况下的计算结果。在现实中，瓦片不可能始终以面积最大的那一面下沉。而且海洋中的水并非静止的，瓦片也不可能竖直落到马里亚纳海沟的底部。
　　当然会沉到底。
　　瓦片在运动中受到水的阻力和重力作用，阻力可表示为fkv2，当下沉速度v逐渐加快导致fmg时，瓦块开始匀速运动，速度不再变化，沉到底的时间大约可表示为tHv。
　　但瓦块表面形状不规则，常数k不能精确得出，因此要想知道正确答案，扔一块试试，实践是检验真理的唯一标准！
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　　如果把一块砖头扔向马里亚纳海沟，那它会沉到海底吗？如果会沉到海底，那又需要多长的时间？砖头能不能沉到1。1万米深的马里亚纳海沟底部，取决于砖头的密度大小。如果砖头的密度大于水，则砖头会沉到海底，反之，砖头不会沉到海底。这里以标准砖为例，这种砖头的密度约为1。8克立方厘米，这要大于常压下海水的密度（1。03克立方厘米）。不过，随着海水深度的增加，越往下的水受到的挤压作用越强（压强越高），这意味着密度也会更大，那么，深海中水的密度会超过砖头的密度吗？
　　水是致密的液体，海水也不例外。我们都知道海水的密度范围在1。02～1。07之间，也就是说即便是在最深的海底，海水的密度与浅层海水差异不大。由此可见，水泥砖的密度始终而且是明显大于海水的密度，并且从各个方向对砖块所施加的压力几乎是相等的，因此不管压力怎样增大将一块水泥砖丢到马里亚纳海沟是可以往下沉的，只是下沉的速度以及沉入海底的时间问题。不考虑水的波动因素，水泥砖下沉速度与时长则与水泥砖不同的面朝下有直接关系，通常情况下，长与宽形成的面朝下阻力最大，下沉速度最慢，而宽与高形成的面朝下，阻力最小，下沉速度最快。不过，由于海洋之水汹涌澎湃，并且水体水平面和垂直面存在密度流等水体的交换，因此一块砖头在下沉过程中，由于海水的扰动势必也会一波三折。
　　木卫三的参数：它是太阳系最大的卫星，直径大于水星，质量是水星的一半，据哈勃望远镜分析木卫三光谱后认为其海洋深达400千米！甚至有科学家估计其海洋分层三个层次，每层约400千米！木卫三的海洋深度可能超过1000千米，当然无论其多深，超过217千米即可，因为这是砖块能不能沉底的关键！在木卫三上，砖块大约会停留在217220千米的水层中，因为此处是两者密度平衡点！
　　不考虑其他，只让瓦片垂直下落，肯定会到海底的。根据瓦片状态、水的浮力、重力加速度，海沟深约11000米，大概需要10分钟左右。
　　实际上，瓦片不会垂直下落，会随着洋流漂移，形成一个类似抛物线的轨迹。这就增加了下落时间。真落到哪就不知道了。
　　把瓦片扔到沟里经过一定地時间，肯定会落到沟底的。