một quả cầu bằng sắt treo vào một lực kế ở ngoài không khí lực kế chỉ 1,7N.
Nhúng chìm quả cầu vào nước thì lực kế chỉ 1,2N.Trọng lượng riêng của nước
là 10000 N / m3.Tính lực đẩy ac -si-met và thể tích quả cầu/
Quảng cáo
3 câu trả lời 313
Lực đẩy Archimedes (\( F_{\text{A}} \)):
\[
F_{\text{A}} = \rho_{\text{nước}} \cdot V \cdot g
\]
Trong đó:
- \( \rho_{\text{nước}} \) là trọng lượng riêng của nước (\( 10000 \, \text{N/m}^3 \)),
- \( V \) là thể tích của quả cầu,
- \( g \) là gia tốc trọng trường (\( g \approx 9,8 \, \text{m/s}^2 \)).
Trọng lượng quả cầu: \( W = F_1 \) (trọng lượng quả cầu là lực kế chỉ trong không khí, nên \( F_1 = W \)).
Lực đẩy Archimedes khi nhúng chìm quả cầu:
Khi quả cầu chìm trong nước, lực kế chỉ ra một giá trị nhỏ hơn, do lực đẩy Archimedes đã tác dụng lên quả cầu, làm giảm chỉ số của lực kế:
\[
F_{\text{A}} = F_1 - F_2
\]
Lực đẩy Archimedes được tính bằng:
\[
F_{\text{A}} = F_1 - F_2 = 1,7 \, \text{N} - 1,2 \, \text{N} = 0,5 \, \text{N}
\]
Áp dụng công thức tính lực đẩy Archimedes:
\[
F_{\text{A}} = \rho_{\text{nước}} \cdot V \cdot g
\]
Thay các giá trị vào:
\[
0,5 = 10000 \cdot V \cdot 9,8
\]
Giải phương trình để tìm \( V \):
\[
V = \frac{0,5}{10000 \cdot 9,8} = \frac{0,5}{98000} = 5.1 \times 10^{-6} \, \text{m}^3
\]
- Lực đẩy Archimedes tác dụng lên quả cầu là \( 0,5 \, \text{N} \).
- Thể tích của quả cầu là \( V = 5.1 \times 10^{-6} \, \text{m}^3 \).
Vậy kết quả là:
- Lực đẩy Archimedes: \( 0,5 \, \text{N} \).
- Thể tích quả cầu: \( 5.1 \times 10^{-6} \, \text{m}^3 \).
Để giải bài toán, ta sử dụng nguyên lý Archimedes và các công thức cơ bản.
Các dữ liệu:
Lực kế chỉ trong không khí: $F_{kh}$ = 1,7 $\text{N}$
Lực kế chỉ khi quả cầu chìm trong nước: $F_{n}$ = 1,2 $\text{N}$
Trọng lượng riêng của nước: $\rho_{n}$ = 10000 $\text{N/m}^3$
Các bước giải:
Tính lực đẩy Archimedes: Lực đẩy Archimedes chính là sự chênh lệch giữa trọng lượng trong không khí và trọng lượng trong nước.
$F_{A}$ = $F_{kh}$ $-$ $F_{n}$ = 1,7 $\text{N}$ $-$ 1,2 $\text{N}$ = 0,5 $\text{N}$
Tính thể tích quả cầu: Dựa vào công thức của lực đẩy Archimedes, ta có:
$F_{A}$ = $\rho_{n}$ $\cdot$ V $\quad$ $\Rightarrow$ $\quad$ V = $\frac{F_{A}}{\rho_{n}}$ = $\frac{0,5}{10000}$ = 5 $\times 10^{-5}$ $\text{m}^3$
Kết quả:
Lực đẩy Archimedes: $F_{A}$ = 0,5 $\text{N}$
Thể tích quả cầu: V = 5 $\times$ $10^{-5}$ $\text{m}^3$
- Lực kéo khi không chìm: \( F_{\text{không chìm}} = 1.7 \, \text{N} \)
- Lực kéo khi chìm: \( F_{\text{chìm}} = 1.2 \, \text{N} \)
- Trọng lượng riêng của nước: \( \rho = 10000 \, \text{N/m}^3 \)
\[F_{\text{nổi}} = F_{\text{không chìm}} - F_{\text{chìm}} = 1.7 \, \text{N} - 1.2 \, \text{N} = 0.5 \, \text{N}\]
L thể tích của quả cầu:
\[F_{\text{nổi}} = \rho \cdot V \cdot g \]
\[0.5 \, \text{N} = 10000 \, \text{N/m}^3 \cdot V\]
-
\[V = \frac{0.5 \, \text{N}}{10000 \, \text{N/m}^3} = 5 \times 10^{-5} \, \text{m}^3 \]
`=>`thể tích của quả cầu là \( 5 \times 10^{-5} \, \text{m}^3 \).
Quảng cáo
Bạn muốn hỏi bài tập?
Câu hỏi hot cùng chủ đề
-
2748
