Một vật có khối lượng 1,5 kg và khối lượng riêng 11,5 g/cm3 thả vào chậu nước. Vật bị chìm xuống thấy hay nổi lên mặt nước ? Tại sao? Tính lực đẩy ác-si-mét tác dụng lên vật.Cho trọng lượng riêng của n...

Giải bài toán:

Tóm tắt đề bài:

• Khối lượng vật: m = 1,5 kg = 1500 g
• Khối lượng riêng của vật: D = 11,5 g/cm³
• Trọng lượng riêng của nước: d = 10000 N/m³
• Yêu cầu:
  • Xác định vật chìm hay nổi.
  • Tính lực đẩy Ác-si-mét tác dụng lên vật.

Giải:

1. Tính thể tích của vật:

• Công thức: V = m/D
• Đổi đơn vị: D = 11500 kg/m³
• Thể tích vật: V = 1500g / 11500 kg/m³ = 0,00013 m³

2. So sánh trọng lượng riêng của vật và nước:

• Trọng lượng riêng của vật: d' = 10D = 115000 N/m³
• Ta thấy d' > d (115000 N/m³ > 10000 N/m³)

3. Kết luận:

• Vì trọng lượng riêng của vật lớn hơn trọng lượng riêng của nước nên vật sẽ chìm xuống đáy chậu nước.

4. Tính lực đẩy Ác-si-mét:

• Lực đẩy Ác-si-mét tác dụng lên vật khi vật chìm hoàn toàn trong nước bằng trọng lượng của phần chất lỏng bị vật chiếm chỗ.
• Vậy lực đẩy Ác-si-mét: Fa = d.V = 10000 N/m³ . 0,00013 m³ = 1,3 N

Kết quả:

• Vật chìm xuống đáy chậu nước.
• Lực đẩy Ác-si-mét tác dụng lên vật là 1,3 N.

Giải thích:

• Khi một vật nhúng vào chất lỏng, vật sẽ chịu tác dụng của lực đẩy Ác-si-mét hướng lên. Lực này có độ lớn bằng trọng lượng của phần chất lỏng mà vật chiếm chỗ.
• Nếu trọng lượng của vật lớn hơn lực đẩy Ác-si-mét thì vật chìm. Ngược lại, nếu trọng lượng của vật nhỏ hơn lực đẩy Ác-si-mét thì vật nổi.

Tổng kết:

Trong trường hợp này, do trọng lượng riêng của vật lớn hơn trọng lượng riêng của nước nên vật chìm xuống đáy. Lực đẩy Ác-si-mét tác dụng lên vật có thể tính được bằng công thức Fa = d.V.