tại sao con tàu thép lại nổi trên mặt nước, còn cây kim nhẹ hơn lại chìm trong nước
Quảng cáo
5 câu trả lời 64
Con tàu bằng thép nổi được trên mặt nước, còn cây kim tuy nhẹ hơn nhưng lại chìm, là do hình dạng và lực tác dụng, chứ không phải do nặng hay nhẹ.
Giải thích:
Con tàu thép được thiết kế rỗng bên trong, có khoang chứa không khí nên thể tích rất lớn. Khi đặt xuống nước, tàu chiếm chỗ nhiều nước, làm xuất hiện lực đẩy của nước (lực Ác-si-mét) đủ lớn để nâng con tàu nổi lên. Vì vậy, dù làm bằng thép nặng, tàu vẫn nổi.
Cây kim tuy nhẹ nhưng rất nhỏ và đặc, thể tích bé nên chiếm chỗ rất ít nước. Lực đẩy của nước tác dụng lên kim nhỏ hơn trọng lượng của kim, nên kim bị chìm xuống đáy.
Vật nổi hay chìm không phụ thuộc vào nặng hay nhẹ, mà phụ thuộc vào lực đẩy của nước so với trọng lượng của vật và hình dạng, thể tích của vật.
Theo định luật vật lý, một vật đặt trong nước sẽ chịu một lực đẩy hướng từ dưới lên trên (gọi là lực đẩy Ác-si-mét).
Nếu Trọng lượng vật > Lực đẩy Ác-si-mét: Vật chìm.
Nếu Trọng lượng vật < Lực đẩy Ác-si-mét: Vật nổi.
2. Tại sao cây kim lại chìm?
Mặc dù cây kim rất nhẹ, nhưng nó là một khối thép đặc. Khối lượng riêng của thép lớn hơn nhiều so với khối lượng riêng của nước. Do kích thước cây kim rất nhỏ, lượng nước mà nó chiếm chỗ (đẩy ra ngoài) cực kỳ ít, dẫn đến lực đẩy Ác-si-mét sinh ra rất nhỏ, không đủ để thắng được trọng lượng của cây kim. Vì vậy, kim chìm ngay lập tức.
3. Tại sao con tàu thép lại nổi?
Tàu được làm bằng thép, nhưng nó không phải là một khối thép đặc mà là một cấu trúc rỗng.
Thể tích chiếm chỗ cực lớn: Thiết kế đáy tàu rỗng và to giúp con tàu chiếm chỗ của một lượng nước khổng lồ. Theo định luật Ác-si-mét, lực đẩy đi lên bằng đúng trọng lượng của lượng nước mà tàu chiếm chỗ.
Khối lượng riêng trung bình thấp: Bên trong con tàu chứa rất nhiều không khí. Khi tính trung bình, khối lượng riêng của cả con tàu (thép + không khí bên trong) lại nhỏ hơn khối lượng riêng của nước.
Kết luận: Con tàu nổi được là nhờ thiết kế rỗng giúp nó tạo ra lực đẩy Ác-si-mét lớn hơn trọng lượng của chính nó. Cây kim chìm vì nó đặc và không chiếm đủ lượng nước cần thiết để tạo ra lực nâng. VTV, Thư viện Học liệu
- Cấu trúc rỗng: Bên trong thân tàu chứa những khoảng trống khổng lồ chứa không khí. Điều này làm cho khối lượng riêng trung bình của toàn bộ con tàu (thép + không khí bên trong) nhỏ hơn khối lượng riêng của nước.
- Lực đẩy Archimedes lớn: Do có kích thước rất lớn, khi hạ thủy, tàu chiếm chỗ một lượng nước khổng lồ. Theo nguyên lý Archimedes, lực đẩy hướng lên bằng với trọng lượng lượng nước bị chiếm chỗ. Lực đẩy này đủ lớn để cân bằng hoặc lớn hơn trọng lượng thực của con tàu, giúp nó nổi trên mặt nước.
- Khối lượng riêng lớn: Cây kim là một khối thép đặc, không có các khoảng rỗng chứa không khí bên trong. Do đó, khối lượng riêng của cây kim lớn hơn nhiều so với khối lượng riêng của nước.
- Lực đẩy Archimedes nhỏ: Vì thể tích của cây kim rất nhỏ, lượng nước mà nó chiếm chỗ cực kỳ ít. Lực đẩy hướng lên do lượng nước này tạo ra không đủ để thắng được trọng lực (sức nặng) của cây kim, khiến nó chìm xuống đáy.
Con tàu bằng thép nổi được trên mặt nước, còn cây kim tuy nhẹ hơn nhưng lại chìm, là do hình dạng và lực tác dụng, chứ không phải do nặng hay nhẹ.
Giải thích:
Con tàu thép được thiết kế rỗng bên trong, có khoang chứa không khí nên thể tích rất lớn. Khi đặt xuống nước, tàu chiếm chỗ nhiều nước, làm xuất hiện lực đẩy của nước (lực Ác-si-mét) đủ lớn để nâng con tàu nổi lên. Vì vậy, dù làm bằng thép nặng, tàu vẫn nổi.
Cây kim tuy nhẹ nhưng rất nhỏ và đặc, thể tích bé nên chiếm chỗ rất ít nước. Lực đẩy của nước tác dụng lên kim nhỏ hơn trọng lượng của kim, nên kim bị chìm xuống đáy.
Vật nổi hay chìm không phụ thuộc vào nặng hay nhẹ, mà phụ thuộc vào lực đẩy của nước so với trọng lượng của vật và hình dạng, thể tích của vật.
Quảng cáo
Bạn muốn hỏi bài tập?
Câu hỏi hot cùng chủ đề
-
2748
