Bài 10. Lực đẩy Ác-si-mét

http:\violet.vnhaidongnam
Khi kéo nước từ giếng lên,
ta thấy gàu nước khi còn
ngập dưới nước nhẹ hơn
khi đã lên khỏi mặt nước.
Tại sao?
http:\violet.vnhaidongnam
C1 Treo vật nặng vào lực kế,
lực kế chỉ giá trị P.
Nhúng vật nặng chìm vào
trong nước, lực kế chỉ giá trị P1.
P1 < P chứng tỏ điều gì?

Chứng tỏ nước đã tác dụng vào vật nặng một lực đẩy hướng lên trên.
C2 Hãy chọn từ thích hợp cho chỗ trống của kết luận sau:
* KÕt luËn:
Một vật nhúng trong chất lỏng bị chất lỏng tác dụng một lực đẩy hướng từ …………
dưới lên
Lực đẩy của chất lỏng lên một vật nhúng trong nó do nhà bác học Ác-si-mÐt (287 - 212 tr­íc C«ng nguyªn) người Hy Lạp phát hiện ra đầu tiên, nên được gọi là lực đẩy Ác-si-mét.
http:\violet.vnhaidongnam
http:\violet.vnhaidongnam
II. Độ lớn của lực đẩy Ác-si-mét:
1. Dự đoán:
Truyền thuyết kể rằng, một hôm Ác-si-mét đang nằm trong bồn tắm đầy nước chợt phát hiện ra ông nhấn chìm người càng nhiều thì lực đẩy do nước tác dụng lên ông càng mạnh, nghĩa là thể tích phần nước bị ông chiếm chỗ càng lớn thì lực đẩy của nước càng mạnh. Dựa trên nhận xét này. Ác-si-mét dự đoán là độ lớn của lực đẩy lên vật nhúng trong chất lỏng bằng trọng lượng của phần chất lỏng bị vật chiếm chỗ.
http:\violet.vnhaidongnam
Nhúng vật nặng vào bình tràn đựng đầy nước, nước từ bình tràn chảy vào cốc B. Lực kế chỉ giá trị P2
2. Thí nghiệm kiểm tra:
A
Fđh = P1
Treo cốc A chưa đựng nước và vật nặng vào lực kế. Lực kế chỉ giá trị P1
B
Fđh = P2
A
Đổ nước từ cốc B vào cốc A. Lực kế chỉ giá trị P1
B
A
FA
FA
P1
Fđh = P1
P1
P1 + Pn
http:\violet.vnhaidongnam
A
Fđh = P1
Treo cốc A chưa đựng nước và vật nặng vào lực kế. Lực kế chỉ giá trị P1
- S� ch� cđa l�c k� trong m�i b�íc th� nghiƯm l� �� lín cđa l�c n�o?
S� ch� cđa l�c k� trong m�i b�íc th� nghiƯm l� �� lín cđa l�c ��n h�i cđa l� xo.
- � b�íc 1, �� lín cđa l�c ��n h�i b�ng bao nhi�u, v� b�ng �� lín cđa l�c n�o?
�� lín cđa l�c ��n h�i b�ng P1, v� b�ng tỉng tr�ng l�ỵng cđa c�c v� v�t nỈng.
P1
C3 Hãy chứng minh rằng thí nghiệm trên chứng tỏ dự đoán về độ lớn của lực đẩy Ác-si-mét nêu trên là đúng.
http:\violet.vnhaidongnam
Nhúng vật nặng vào bình tràn đựng đầy nước, nước từ bình tràn chảy vào cốc B.
Lực kế chỉ giá trị P2
B
Fđh = P2
A
FA
P1
- ở bước 2, thả vật nặng vào nước thì độ lớn của lực đàn hồi bằng bao nhiêu, và bằng độ lớn của lực nào?

Độ lớn của lực đàn hồi bằng P2, và bằng trọng lượng P1 của cốc và vật nặng trừ đi lực đẩy
ác - si - mét :
P2 = P1 - FA
http:\violet.vnhaidongnam
Đổ nước từ cốc B vào cốc A. Lực kế chỉ giá trị P1
B
A
FA
Fđh = P1
P1 + Pn
- ở bước 3, đổ nước ở bình tràn vào cốc thì độ lớn của lực đàn hồi bằng bao nhiêu, và bằng độ lớn của lực nào?
Độ lớn của lực đàn hồi bằng P1, và bằng tổng trọng lượng P1 với trọng lượng của nước đổ vào cốc trừ đi FA :
P1 = P1 + Pn - FA
- Vậy ta suy ra lực đẩy ác - si - mét FA bằng bao nhiêu?
FA = Pn (trọng lượng của nước bị vật chiếm chỗ)
- Vậy dự đoán của ác - si - mét là đúng hay sai?
Dự đoán của ác - si - mét là đúng.
http:\violet.vnhaidongnam
Trong đó:
d: Trọng lượng riêng của chất lỏng (N/m3)
V: Thể tích phần chất lỏng bị vật chiếm chỗ (m3)
FA: Lực đẩy ác-si-mét (N)
FA = d.V
3. Công thức tính độ lớn của lực đẩy ác - si - mét:
http:\violet.vnhaidongnam
III. Vận dụng
C4 Hãy giải thích hiện tượng nêu ở đầu bài.
- Khi gµu n­íc cßn ngËp trong n­íc, ngoµi träng lùc nã cßn bÞ lùc ®Èy ¸c-si-mÐt h­íng tõ d­íi lªn nªn lùc kÐo nhá h¬n träng l­îng, v× vËy ta cã c¶m gi¸c gµu n­íc nhÑ h¬n
( FK + FA = P ).
- Khi gµu n­íc ®· lªn khái mÆt n­íc, nã kh«ng cßn bÞ lùc ®Èy ¸c-si-mÐt t¸c dông nªn lùc kÐo b»ng träng l­îng cña vËt, v× vËy ta cã c¶m gi¸c gµu n­íc nÆng h¬n ( FK = P ).
http:\violet.vnhaidongnam
III. Vận dụng:
C5 Một thỏi nhôm và một thỏi thép có thể tích bằng nhau nhúng chìm trong nước. Thỏi nào chịu lực đẩy Ác-si-mét lớn hơn?
Hai thỏi nhôm và thép chịu tác dụng lực đẩy
Ác-si-mét bằng nhau, v× : FA1 = d.V1
FA2 = d.V2
Mµ : V1 = V2
=> FA1 = FA2
http:\violet.vnhaidongnam
III. Vận dụng:
C6 Hai thỏi đồng có thể tích bằng nhau, một thỏi được nhúng chìm trong nước, một thỏi được nhúng chìm trong dầu. Thỏi nào chịu lực đẩy Ác-si-mét lớn hơn?
Thỏi đồng nhúng chìm trong nước chịu tác dụng lực đẩy Ác-si-mét lớn hơn thỏi đồng nhúng chìm trong dầu, v×:
FA1 = dn­íc.V
FA2 = ddÇu.V
Mµ: dn­íc > ddÇu
=> FA1 > FA2
http:\violet.vnhaidongnam
Trong chất khí cũng có lực đẩy ác-si-mét, điều này giải thích tại sao những quả bóng hoặc khí cầu được bơm một loại khí nhẹ hơn không khí có thể bay lên được.
Có thể em chưa biết:
http:\violet.vnhaidongnam
Trong đó:
d: Trọng lượng riêng của chất lỏng (N/m3)
V: Thể tích phần chất lỏng bị vật chiếm chỗ (m3)
FA: Lực đẩy ác-si-mét (N)
* Ghi nhớ:
Một vật nhúng vào chất lỏng bị chất lỏng đẩy thẳng đứng từ dưới lên với một lực có độ lớn bằng trọng lượng của phần chất lỏng mà vật chiếm chỗ. Lực này gọi là lực đẩy ác-si-mét.
Công thức tính:
FA = d.V