Một bong bóng khí ở độ sâu 5 m có thể tích thay đổi như thế nào khi nổi trên mặt nước cho áp suất tại mặt nước là 105 Pa, khối lượng riêng của nước là 1000 kg/m3, gia tốc trọng trường là 10 m/s2.

Cho dữ liệu: - Độ sâu h = 5 m - Áp suất tại mặt nước P0 = 10^5 Pa - Khối lượng riêng của nước ρ = 1000 kg/m³ - Gia tốc trọng trường g = 10 m/s² Khi một bong bóng khí ở độ sâu h trong nước, áp suất tại đó là: \[ P = P_0 + \rho g h \] Ta có thể tích của bong bóng ở độ sâu h là V, và thể tích khi nổi lên mặt nước là V_0. Giả sử nhiệt độ không đổi, áp suất khí và thể tích khí tuân theo định luật Boyle: \[ P V = P_0 V_0 \Rightarrow V_0 = \frac{P V}{P_0} \] Thể tích thay đổi theo tỉ lệ nghịch với áp suất. Bây giờ ta tính áp suất tại độ sâu 5 m: \[ P = 10^5 + 1000 \times 10 \times 5 = 10^5 + 5 \times 10^4 = 1.5 \times 10^5 \, \text{Pa} \] Do đó: \[ V_0 = \frac{P}{P_0} V = \frac{1.5 \times 10^5}{10^5} V = 1.5 V \] Kết luận: Khi nổi lên mặt nước, thể tích của bong bóng tăng lên 1.5 lần so với thể tích ở độ sâu 5 m. --- **Đáp số:** Thể tích bong bóng tăng lên gấp 1,5 lần khi nổi lên mặt nước.