Một quả cầu bằng nhôm có phần bên trong rỗng bên ngoài chín thể tích của quả cầu v = 600 cm³, khối lượng quả cầu m bằng 0,5 kg khối lượng riêng d=100 Quả cầu được thả vào trong nước. Hỏi quả cầu có thì...

Cho bài toán: - Quả cầu bằng nhôm, có phần bên trong rỗng. - Thể tích quả cầu: \( V = 600 \, cm^3 = 600 \times 10^{-6} \, m^3 = 6 \times 10^{-4} \, m^3 \). - Khối lượng quả cầu: \( m = 0,5 \, kg \). - Khối lượng riêng của nhôm: \( d_{nhôm} = 2700 \, kg/m^3 \) (giá trị chuẩn, vì đề bài có d=100 nhưng không rõ đơn vị và ý nghĩa, nên ta lấy khối lượng riêng của nhôm là 2700 kg/m³). - Quả cầu được thả vào nước (có khối lượng riêng \( d_{nước} = 1000 \, kg/m^3 \)). --- **Yêu cầu:** Hỏi quả cầu có chìm hoàn toàn trong nước không và vì sao? --- ### Phân tích: Khi thả quả cầu vào nước, lực đẩy Acsimet \( F_A \) tác dụng lên quả cầu có độ lớn: \[ F_A = \rho_{nước} \cdot V_{chìm} \cdot g \] với: - \( V_{chìm} \) là thể tích phần quả cầu ngập trong nước. - \( \rho_{nước} = 1000 \, kg/m^3 \). - \( g = 9,8 \, m/s^2 \). Nếu quả cầu chìm hoàn toàn, thì \( V_{chìm} = V = 6 \times 10^{-4} \, m^3 \). Lúc đó: \[ F_A = 1000 \times 6 \times 10^{-4} \times 9,8 = 5,88 \, N \] Trọng lượng quả cầu là: \[ P = m \cdot g = 0,5 \times 9,8 = 4,9 \, N \] --- ### So sánh lực: - Lực đẩy Acsimet khi quả cầu chìm hoàn toàn: \( 5,88 \, N \). - Trọng lượng quả cầu: \( 4,9 \, N \). Do \( F_A > P \), nên lực đẩy Acsimet lớn hơn trọng lượng, quả cầu có xu hướng nổi lên, không chìm hoàn toàn. --- ### Kết luận: - Quả cầu sẽ **không chìm hoàn toàn** trong nước. - Lý do: Trọng lượng quả cầu nhỏ hơn lực đẩy Acsimet khi quả cầu chìm hoàn toàn, nên nó sẽ nổi hoặc nổi lơ lửng, không chìm. --- ### Giải thích thêm: Mặc dù quả cầu bằng nhôm nhưng có phần bên trong rỗng nên khối lượng thực tế nhỏ hơn nhiều so với khối lượng nếu quả cầu đặc (đồng chất). Điều này làm giảm trọng lượng, trong khi thể tích vẫn lớn, nên lực đẩy Acsimet lớn hơn trọng lượng dẫn đến quả cầu nổi. --- **Đáp số:** Quả cầu **không chìm hoàn toàn** trong nước vì trọng lượng quả cầu nhỏ hơn lực đẩy Acsimet khi quả cầu chìm toàn phần.