市面上有一種防溺水手環(huán),如圖,將手環(huán)系在手臂上,緊急情況下打開手環(huán),手環(huán)內氣瓶的CO2會迅速充滿氣囊,最終使人漂浮于水面。為確保安全,人體浸入水中的體積不能超過人體總體積的五分之四。已知某運動員質量m人=51kg,平均密度ρ人=1.02×103kg/m3,水的密度ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg,忽略手環(huán)體積和自重,求:
(1)該運動員的重力;
(2)當人體浸入水中體積為人體總體積的五分之四時,該運動員在水中受到的浮力;
(3)人漂浮時,氣囊體積至少多大,才能確保運動員的安全。
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