Dưới đây là lời giải cho từng bài tập:
---
**Bài 1:**
Vật đặc hình lập phương, cạnh \(a = 8\, cm = 0,08\, m\), khối lượng \(m = 12\, kg\).
Tính trọng lượng riêng của vật.
- Thể tích vật:
\[
V = a^3 = (0,08)^3 = 0,000512\, m^3
\]
- Khối lượng riêng:
\[
\rho = \frac{m}{V} = \frac{12}{0,000512} = 23437,5\, kg/m^3
\]
- Trọng lượng riêng:
\[
d = \rho \times g = 23437,5 \times 9,8 = 229593,75\, N/m^3
\]
**Đáp số:** Trọng lượng riêng của vật là khoảng \(2,3 \times 10^5\, N/m^3\).
---
**Bài 2:**
Thể tích thanh nhôm \(V = 80\, cm^3 = 80 \times 10^{-6} = 8 \times 10^{-5}\, m^3\).
Trọng lượng riêng của nhôm: \(d = 27000\, N/m^3\).
Tính trọng lượng:
\[
P = d \times V = 27000 \times 8 \times 10^{-5} = 2,16\, N
\]
**Đáp số:** Trọng lượng thanh nhôm là \(2,16\, N\).
---
**Bài 3:**
Vật hình hộp chữ nhật có kích thước \(4 \times 5 \times 6\, cm\), khối lượng \(m = 1800\, g = 1,8\, kg\).
- Thể tích:
\[
V = 4 \times 5 \times 6 = 120\, cm^3 = 120 \times 10^{-6} = 1,2 \times 10^{-4} m^3
\]
- Khối lượng riêng:
\[
\rho = \frac{m}{V} = \frac{1,8}{1,2 \times 10^{-4}} = 15000\, kg/m^3
\]
- Trọng lượng riêng:
\[
d = \rho \times g = 15000 \times 9,8 = 147000\, N/m^3
\]
**Đáp số:** Trọng lượng riêng của vật là \(1,47 \times 10^{5}\, N/m^3\).
---
**Bài 4:**
Vật làm bằng nhôm, hình lập phương, khối lượng \(m=5\, kg\), khối lượng riêng nhôm \(\rho = 2700\, kg/m^3\).
a) Tính trọng lượng và trọng lượng riêng:
\[
P = m \times g = 5 \times 9,8 = 49\, N
\]
\[
d = \rho \times g = 2700 \times 9,8 = 26460\, N/m^3
\]
b) Tính chiều dài cạnh \(a\):
Thể tích:
\[
V = \frac{m}{\rho} = \frac{5}{2700} \approx 0,00185\, m^3
\]
Chiều dài cạnh:
\[
a = \sqrt[3]{V} = \sqrt[3]{0,00185} \approx 0,122\, m = 12,2\, cm
\]
**Đáp số:**
a) Trọng lượng: \(49\, N\), trọng lượng riêng: \(26460\, N/m^3\).
b) Chiều dài cạnh: khoảng \(12,2\, cm\).
---
**Bài 5:**
Ba vật có kích thước giống nhau bằng bạc, chì và nhôm. So sánh khối lượng.
- Khối lượng tỷ lệ với khối lượng riêng \(\rho\).
- Khối lượng riêng:
- Bạc: \(\rho \approx 11000\, kg/m^3\)
- Chì: \(\rho \approx 11340\, kg/m^3\)
- Nhôm: \(\rho = 2700\, kg/m^3\)
Vậy:
- Vật chì có khối lượng lớn nhất
- Vật nhôm có khối lượng nhỏ nhất
---
**Bài 6:**
Bỏ vào nước 700g nhôm và 400g bạc, hỏi trường hợp nào mực nước dâng cao hơn.
Khối lượng riêng:
\[
\rho_{Nhôm} = 2700\, kg/m^3, \quad \rho_{Bạc} = 11000\, kg/m^3
\]
Thể tích nhôm:
\[
V_{Nhôm} = \frac{m}{\rho} = \frac{0,7}{2700} \approx 2,59 \times 10^{-4} m^3
\]
Thể tích bạc:
\[
V_{Bạc} = \frac{0,4}{11000} \approx 3,64 \times 10^{-5} m^3
\]
So sánh thể tích: \(V_{Nhôm} > V_{Bạc}\), nên mực nước dâng cao hơn khi bỏ 700g nhôm.
---
**Bài 7:**
Khối lập phương rỗng bằng sắt, cạnh \(a=8\, cm = 0,08\, m\), khối lượng \(m=800\, g=0,8\, kg\), khối lượng riêng sắt \(\rho=7800\, kg/m^3\). Tìm bề dày thành khối lập phương (các thành đều dày như nhau).
- Thể tích khối lập phương đặc:
\[
V_{ngoài} = a^3 = 0,08^3 = 0,000512\, m^3
\]
- Thể tích vật liệu:
\[
V_{vl} = \frac{m}{\rho} = \frac{0,8}{7800} \approx 1,0256 \times 10^{-4} m^3
\]
- Gọi bề dày thành là \(x\) (m), thì thể tích phần rỗng:
\[
V_{rong} = (a - 2x)^3
\]
- Thể tích vật liệu là thể tích khối ngoài trừ thể tích rỗng:
\[
V_{vl} = V_{ngoài} - V_{rong} \Rightarrow V_{rong} = V_{ngoài} - V_{vl} = 0,000512 - 1,0256 \times 10^{-4} = 0,00040944\, m^3
\]
- Tính \(x\):
\[
(a - 2x)^3 = 0,00040944
\]
\[
0,08 - 2x = \sqrt[3]{0,00040944} \approx 0,0746
\]
\[
2x = 0,08 - 0,0746 = 0,0054 \Rightarrow x = 0,0027\, m = 2,7\, mm
\]
**Đáp số:** Bề dày thành là khoảng 2,7 mm.
---
**Bài 8:**
Tượng bằng đồng thể tích \(V = 750\, cm^3 = 7.5 \times 10^{-4} m^3\), trọng lượng \(P = 15,5\, N\).
- Trọng lượng riêng đồng:
\[
\rho_{đồng} \approx 8900\, kg/m^3
\]
\[
d = \rho \times g = 8900 \times 9,8 = 87220\, N/m^3
\]
- Trọng lượng nếu tượng đặc:
\[
P_{đặc} = d \times V = 87220 \times 7.5 \times 10^{-4} = 65.415\, N
\]
- Trọng lượng thực tế \(15,5\, N < 65,4\, N\) chứng tỏ tượng có phần rỗng.
- Tính thể tích phần rỗng \(V_r\):
Giả sử phần rỗng có thể tích \(V_r\), phần đặc là \(V - V_r\), thì:
\[
P = d \times (V - V_r) \Rightarrow V_r = V - \frac{P}{d} = 7.5 \times 10^{-4} - \frac{15.5}{87220} = 7.5 \times 10^{-4} - 1.776 \times 10^{-4} = 5.724 \times 10^{-4} m^3
\]
**Đáp số:**
- Tượng rỗng vì trọng lượng thực tế nhỏ hơn trọng lượng tượng đặc.
- Thể tích phần rỗng khoảng \(572,4\, cm^3\).
---
Nếu cần giải thích thêm hoặc bài tập khác, bạn cứ hỏi nhé!