Bài 10. Lực đẩy Ác-si-mét

Khi kéo nước từ dưới giếng lên, ta thấy gàu nước khi còn ngập dưới nước nhẹ hơn khi đã lên khỏi mặt nước. Tại sao?
Ac_si_met
(287-212 TCN)
I. Tác dụng của chất lỏng lên vật nhúng chìm trong nó
* Thí nghiệm :
C1 : Treo một vật nặng vào lực kế, lực kế chỉ giá trị p.
Nhúng vật nặng chìm vào
trong nước, lực kế chỉ giá
trị p1.
p < p1 chứng tỏ điều gì ?
Trả lời : Chứng tỏ chất lỏng
đã tác dụng vào vật nặng một lực đẩy hướng từ dưới lên.
C2 : H�y ch?n t? thích h?p cho ch? tr?ng c?a k?t lu?n sau:
 Keát luaän : Moät vaät nhuùng vaøo trong chaát loûng bò chaát loûng taùc duïng moät
löïc ñaåy höôùng töø
P
dưới lên trên theo phương thẳng đứng.
Ac_si_met
(287-212 TCN)
Lực đẩy của chất lỏng lên một vật nhúng trong nó do nhà bác học Ac_si_met (287-212 TCN) người Hi Lạp phát hiện ra đầu tiên nên được gọi là lực đẩy Ac-si_met.
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 rằng ông nhấn chìm người trong nước 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.
II. ĐỘ LỚN CỦA LỰC ĐẨY ÁC-SI-MÉT
2. Thí nghiệm kiểm tra :
Bước 1: Treo c?c A chua d?ng nu?c v� v?t n?ng v�o l?c k?. L?c k? ch? P1.
Bước 2: Nh�ng v?t n?ng v�o bình tr�n d?ng d?y nu?c, nu?c t? bình tr�n ch?y v�o c?c B. L?c k? ch? P2.
Bước 3: D? nu?c t? c?c B v�o c?c A. L?c k? ch? P1.
C3 : Hãy chứng minh bằng thí nghiệm, chứng tỏ dự đoán về độ lớn của lực đẩy Ác-si-mét nêu trên là đúng.
CM
Gọi PN là trọng lượng phần nước tràn
ra trong cốc B.
Ta có : FA = P1 - P2 (1)
Sau khi đổ phần nước tràn ra vào cốc
ta lại có :
P1 = PN + P2 ? PN = P1 - P2 (2)
Từ (1) & (2) ? FA = PN
Mà PN = d.V nên FA = d.V
II. ĐỘ LỚN CỦA LỰC ĐẨY ÁC-SI-MÉT
2. Thí nghiệm kiểm tra :
a)
b)
c)

FA = d . V
Trong ñoù: FA: Laø löïc ñaåy AÙc-Si-Meùt (N).
d : Troïng löôïng rieâng cuûa chaát loûng (N/m3).
V : Theå tích phaàn chaát loûng bò vaät chieám choã (m3)
II. ĐỘ LỚN CỦA LỰC ĐẨY ÁC-SI-MÉT
3. Công thức tính độ lớn của lực đẩy Ác-Si-Mét :
III. VẬN DỤNG
C4 : Hãy giải thích hiện tượng nêu ra ở đầu bài.
Trả lời : Kéo gàu nước lúc nhúng ngập trong nước ta cảm thấy nhẹ hơn vì gàu nước chịu tác dụng của một lực đẩy Ác-si-mét hướng từ dưới lên.
III. VẬN DỤNG
C5: Một thỏi thép và một thỏi nhôm có thể tích bằng nhau cùng được nhúng chìm trong nước. Thỏi nào chịu lực đẩy Ac-si-mét lớn hơn?
Trả lời: Hai th?i nhơm v� th�p ch?u t�c d?ng l?c d?y �c-si-m�t b?ng nhau.
 Vaäy löïc ñaåy AÙc-Si-Meùt khoâng phuï thuoäc baûn chaát vaät.
III. VẬN DỤNG
Dầu






Nước
FA
V
d
So sánh
Công thức tính lực đẩy ác-si-mét

Chất lỏng
d1 > d2
V1 = V2
FA1 = d1.V1
FA2 = d2.V2
FA1 > FA2
C6: Hai thỏi đồng có thể tích bằng nhau, một thỏi được nhúng chìm vào nước, một thỏi được nhúng chìm vào dầu. Thỏi nào chịu lực đẩy ác-si-mét lớn hơn ?
Trả lời: Th?i nh�ng chìm trong nu?c ch?u t�c d?ng l?c d?y �c-si-m�t l?n hon th?i nh�ng chìm trong d?u.
 Vaäy lực đẩy Ác-si-mét phụ thuộc vào trọng lượng riêng của chất lỏng.
III. VẬN DỤNG
Trả lời: Phương án dùng cân thay cho lực kế để kiểm tra dự đoán về độ lớn của lực đẩy A�c-si-mét như sau�:
C7 : Hãy nêu phương án thí nghiệm dùng cân vẽ ở hình 10.4 thay cho lực kế để kiểm tra dự đoán về độ lớn của lực đẩy Ác-si-mét.
A
B
C
D
D
A
Ghi nhớ:
? Một vật nhúng vào chất lỏ�ng bị chất lỏng đẩy thẳng đứng từ dưới lên với lực có độ lớn bằng trọng lượng của phần chất lỏng mà vật chiếm chỗ. Lực này gọi là lực đẩy A�c-si-mét.
? Công thức tính lực đẩy A�c-si-mét:
FA=d.V
Trong đó:
- d : Trọng lượng riêng của chất lỏng
- V :Thể tích phần chất lỏng bị vật chiếm chỗ
Các em hãy giải thích tại sao nhà bác học Ác-si-mét giải đáp được bài toán của nhà vua giao ?