Treo một vật nhỏ vào lực kế theo phương thẳng đứng. Nếu để vật trong không khí thì lực kế chỉ F1 = 20 N, nếu nhúng vật chìm hoàn toàn trong nước thì lực kế chỉ F2 = 17,5 N. Cho khối lượng riêng của nước là 1000 kg/m3. Tính độ lớn của lực đẩy Archimedes và thể tích của vật đó.
Quảng cáo
2 câu trả lời 380
Để giải bài toán này, ta thực hiện các bước sau:
1. **Tính độ lớn của lực đẩy Archimedes:**
* Lực đẩy Archimedes bằng hiệu giữa số chỉ của lực kế khi vật ở ngoài không khí và khi vật chìm hoàn toàn trong nước:
\[
F_A = F_1 - F_2 = 20 \text{ N} - 17.5 \text{ N} = 2.5 \text{ N}
\]
2. **Tính thể tích của vật:**
* Lực đẩy Archimedes được tính theo công thức:
\[
F_A = \rho \cdot V \cdot g
\]
Trong đó:
* \(F_A\) là lực đẩy Archimedes
* \(\rho\) là khối lượng riêng của chất lỏng (nước)
* \(V\) là thể tích của vật
* \(g\) là gia tốc trọng trường (xấp xỉ \(9.8 \text{ m/s}^2\))
* Từ công thức trên, ta suy ra thể tích của vật:
\[
V = \frac{F_A}{\rho \cdot g} = \frac{2.5}{1000 \cdot 9.8} = \frac{2.5}{9800} \approx 0.000255 \text{ m}^3
\]
* Đổi sang đơn vị cm³:
\[
V \approx 0.000255 \text{ m}^3 = 255 \text{ cm}^3
\]
Vậy:
* Độ lớn của lực đẩy Archimedes là \(2.5 \text{ N}\).
* Thể tích của vật là khoảng \(255 \text{ cm}^3\) hoặc \(0.000255 \text{ m}^3\).
Để tính độ lớn của lực đẩy Archimedes và thể tích của vật đó, chúng ta có thể sử dụng các dữ liệu đã cho.
1. Tính độ lớn của lực đẩy Archimedes:
Khi vật được treo trong không khí:
- Lực kế chỉ F1 = 20 N (lực trọng trường tác động lên vật).
Khi vật được nhúng hoàn toàn trong nước:
- Lực kế chỉ F2 = 17,5 N (lực này bằng trọng lực của vật sau khi đã bị giảm bớt bởi lực đẩy Archimedes).
Từ đây, ta có thể tính lực đẩy Archimedes \( F_A \):
\[
F_A = F_1 - F_2
\]
\[
F_A = 20\, \text{N} - 17,5\, \text{N} = 2,5\, \text{N}
\]
2. Tính thể tích của vật:
Lực đẩy Archimedes được tính bằng công thức:
\[
F_A = \rho \cdot V \cdot g
\]
Trong đó:
- \( F_A \) là lực đẩy Archimedes (2,5 N),
- \( \rho \) là khối lượng riêng của chất lỏng (nước) = 1000 kg/m³,
- \( V \) là thể tích của vật (m³),
- \( g \) là gia tốc trọng trường (khoảng 9,81 m/s²).
Sắp xếp lại công thức để tính ra thể tích \( V \):
\[
V = \frac{F_A}{\rho \cdot g}
\]
Thay các giá trị đã biết vào:
\[
V = \frac{2,5\, \text{N}}{1000\, \text{kg/m}^3 \cdot 9,81\, \text{m/s}^2}
\]
\[
V = \frac{2,5}{9810} \approx 0,0002547\, \text{m}^3
\]
Kết quả:
- Độ lớn của lực đẩy Archimedes: \( F_A = 2,5\, \text{N} \)
- Thể tích của vật: \( V \approx 0,0002547\, \text{m}^3 \) (hay 254,7 cm³).
Bạn có thể làm tròn kết quả theo yêu cầu cụ thể nếu cần.
Quảng cáo
Bạn cần hỏi gì?
Câu hỏi hot cùng chủ đề
-
Hỏi từ APP VIETJACK
Đã trả lời bởi chuyên gia
76963 -
Đã trả lời bởi chuyên gia
29520 -
Đã trả lời bởi chuyên gia
27158
