Một quả cầu bằng nhôm, ở ngoài không khí có trọng lượng là 1,62N. Hỏi phải khoét bớt lõi quả cầu một thể tích bằng bao nhiêu rồi hàn kín lại, để khi thả vào nước quả cầu nằm lơ lửng trong nước? Biết trọng lượng riêng của nước và nhôm lần lượt là 10 000 N/m3 và 27 000 N/m3.
Quảng cáo
3 câu trả lời 173
Tóm tắt các dữ liệu ta có như sau
Trọng lượng quả cầu nhôm (P): 1,62 N
Trọng lượng riêng của nhôm (dAl): 27 000 N/m³
Trọng lượng riêng của nước (dn): 10 000 N/m³
Bài giải
Tính thể tích phần nhôm của quả cầu (VAl)
Dựa vào trọng lượng và trọng lượng riêng của nhôm, ta có:
VAl =
Điều kiện để quả cầu lơ lửng trong nước
Để quả cầu nằm lơ lửng trong nước, lực đẩy Á-si-mét (FA) phải bằng đúng trọng lượng (P) của quả cầu:
FA = P
(Trong đó V là tổng thể tích của quả cầu sau khi đã khoét lõi và hàn kín).
Tính tổng thể tích quả cầu (V)
Từ điều kiện lơ lửng, ta tính được thể tích tổng thể mà quả cầu cần có:
V =
Tính thể tích phần lõi cần khoét (Vkhoét)
Phần thể tích bị khoét chính là sự chênh lệch giữa tổng thể tích quả cầu và thể tích thực của phần nhôm ban đầu:
Vkhoét = V - VAl = 162 - 60 = 102 cm3
Kết luận:
Phải khoét bớt lõi quả cầu một thể tích là 102 cm³ (tương đương 0,000102 m3) rồi hàn kín lại để quả cầu nằm lơ lửng trong nước.
Khi khoét lõi, trọng lượng quả cầu không đổi (vì ta hàn kín lại và giả sử phần hàn không đáng kể), nhưng việc làm rỗng giúp tăng thể tích tổng thể, từ đó tăng lực đẩy Á-si-mét cho đến khi nó thắng được trọng lực và giúp vật nổi/lơ lửng.
Quảng cáo
Bạn cần hỏi gì?
Câu hỏi hot cùng chủ đề
-
Hỏi từ APP VIETJACK
Đã trả lời bởi chuyên gia
77091 -
Đã trả lời bởi chuyên gia
29554 -
Đã trả lời bởi chuyên gia
27178
