Bài 10 : LỰC ĐẨY ACSIMET

Bài 10

LỰC ĐẨY ACSIMET

–o0o–

Đặc điểm của lực đẩy Acsimet, công thức tính, độ lớn của nó và vận dụng giài thích các hiện tượng liên quan.

I.   TÁC DỤNG CỦA CHẤT LỎNG LÊN VẬT NHÚM CHÌM TRONG NÓ

1.     Thí nghiệm (hình 10.2)

• Treo một vật nặng vào lực kế. lực kế có giá trị P.
• Sau đó nhúng vật nặng vào trong nước. lực kế có giá trị P₁.

Ta nhận thấy : P₁<P

Suy luận : có một lực nâng vật lên khi nhúng vật trong chất lỏng. Lực nâng có độ lớn : F = P – P₁.

2.  Kết luận

một vật nhúng trong chất lỏng bị chất lỏng tác dụng một lực đẩy hướng từ dưới lên.

II.ĐỘ LỚN CỦA LỰC ĐẨY ACSIMET

1. Dự đoán (hình 10.6)

Một hôm, Acsimet đang nằm trong bồn tắm chứa đầy nước chợt phát hiện ra rằng ông nhấn chìm người trong nước càng nhiều thì lực đẩy tác dụng lên ông càng mạnh. Dựa vào nhận xét trên, Acsimet dự đoán độ lớn của lực đẩy lên  vật nhúng trong chất lỏng bằng trọng lượng của chất lỏng bị vật chiếm chổ.

2.     Thi nghiệm kiểm tra (hình 10.3)

• Treo cốc A không có nước và một vật nặng M vào lực kế. lực kế chỉ giá trị P₁.
• Nhúng vật M vào trong bình tràn chứa đầy nước, nước từ bình tràn chảy vào cốc B. Lực kế chỉ giá trị P₂.
• Đổ nước từ cốc B vào cốc A. lực kế chỉ giá trị P₃= P₁.

Nhận xét :

Lực kế chỉ giá trị P₁.  P₁ là trọng lượng của vật M.

P₂< P₁   . P₂ – P₁  =F_A : độ lớn của lực đẩy Acsimet.

P₃= P₁. độ lớn của lực đẩy Acsimet bằng trọng lượng của nước trong cốc B.

3.  Công thức tính độ lớn của lực đẩy Acsimet.

F_A = d.V

Trong đó :

• V : thể tích của phần chất lỏng bị vật chiếm chổ.
• d : trọng lượng riêng của chất lỏng.
• F_A: lực đẩy Acsimet.

==================

Câu hỏi :

C1:

P₁<P : chứng tỏ : chất lỏng tác dụng vào vật một lực đẩy hướng từ dưới lên

C2:

Dưới lên theo phương thẳng đứng.

C3:

•  Lực kế chỉ giá trị P₁.  P₁ là trọng lượng của vật M.
•   P₂< P₁   . P₂ – P₁  =F_A : độ lớn của lực đẩy Acsimet.
•   P₃= P₁. độ lớn của lực đẩy Acsimet bằng trọng lượng của nước trong cốc B.

C4:

Kéo gàu nước lúc ngập trong nước cảm thấy nhẹ hơn trong không khí, vì gàu nước chìm trong nước bị nước tác dụng một lực đẩy Acsimet hướng từ dưới lên, độ lớn của lực đẩy Acsimet bằng trọng lượng của nước mà gàu nước chíêm chổ.

C5:

Hai thỏi chịu tác dụng của  lực đẩy Acsimet bằng nhau vì lực đẩy Acsimet phụ thuộc vào thể tích của phần chất lỏng bị vật chiếm chổ (Hai thỏi cùng thể tích) và trọng lượng của nước.

C6:

Ta biết : d _nước > d _dầu .

Hai thỏi  có  cùng thể tích nhúng trong hai chất lỏng khác nhau(d _nước > d _dầu). Nên lực đẩy Acsimet trong nước lớn hơn lực đẩy Acsimet trong dầu.

C7: (hình 10.4)

Phương án cân:

• cân cốc A không có nước và một vật nặng M. cân cân bằng tổng quả cân có giá trị P₁.
• Nhúng vật M vào trong bình tràn chứa đầy nước, nước từ bình tràn chảy vào cốc B. cân không cân bằng  tổng quả cân có giá trị P₂ < P₁.
• Đổ nước từ cốc B vào cốc A. cân cân bằng tổng quả cân có giá trị P₃= P₁.

===========================

BÀI TẬP RÈN LUYỆN :

BÀI 1 :
Phát biểu về lực đẩy Acsimét tác dụng lên vật nhúng trong chất lỏng. Viết công thức tính độ lớn lực đẩy Acsimét . Cho biết tên, đơn vị các đại lượng trong công thức.
Một vật đặc, không thấm nước, được móc vào lực kế để đo lực theo phương thẳng đứng. Khi vật ở trong không khí, lực kế chỉ 12N. Khi vật chìm trong nước ( không chạm đáy ), lực kế chỉ 8N . Biết trọng lượng riêng của nước là 10.000 N/m3. Tính :
a.    lực đẩy Acsimét tác dụng lên vật.
b.    thể tích của vật.
c.    trọng lượng riêng của chất tạo nên vật.

BÀI 2 :

Giữ một vật có thể tích 8dm3 chìm hoàn toàn trong dầu.
a)    Tính lực đẩy Acsimet tac dụng lên vật.Trọng lượng riêng của dầu là 8000N/m3
b)    Bỏ tay ra vật nổi trên mặt dầu.Tính thể tích phần vật nằm ngoài dầu biết vật có trọng lượng 25N.(4,5đ)
BÀI 3 :

Một quả cầu đặc bằng sắt có khối lượng 234 g. Khối lượng riêng của sắt là D= 7800 kg/m³. Khi thả quả cầu vào nước  thì quả cầu chịu những lực nào tác dụng lên nó? Quả cầu nổi hay chìm? Vì sao? Tính lực đẩy Ácsimét của nước tác dụng lên quả cầu  .

BÀI 4 :