Bài 10. Lực đẩy Ác-si-mét
Nội dung tài liệu:
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?
2
Bài 10: LỰC ĐẨY ÁC-SI-MÉT.
I.Tác dụng của chất lỏng lên vật nhúng chìm trong nó
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
Chứng tỏ nước đã tác dụng vào vật nặng một lực đẩy hướng lên trên.
C2 Hãy chọn từ thích hợp cho chổ trống của kết luận sau:
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-mét người Hy Lạp phát hiện ra đầu tiên, nên được gọi là lực đẩy Ác-si-mét
3
Bài 10: LỰC ĐẨY ÁC-SI-MÉT.
I.Tác dụng của chất lỏng lên vật nhúng chìm trong nó
Một vật nhúng trong chất lỏng bị chất lỏng tác dụng một lực đẩy hướng từ dưới lên. Gọi là lực đẩy Ác-si-mét.
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 chổ 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 chổ.
4
Bài 10: LỰC ĐẨY ÁC-SI-MÉT.
I.Tác dụng của chất lỏng lên vật nhúng chìm trong nó
II. Độ lớn của lực đẩy Ác-si-mét
1. Dự đoán
Bằng nhiều thí nghiệm khác nhau người ta đã khẳng định dự đoán trên là đúng. Đây là một trong những thí nghiệm đó.
2. Thí nghiệm kiểm tra
a) Treo cốc A chưa đựng nước và vật nặng vào lực kế. Lực kế chỉ P1.
5
Bài 10: LỰC ĐẨY ÁC-SI-MÉT.
I.Tác dụng của chất lỏng lên vật nhúng chìm trong nó
II. Độ lớn của lực đẩy Ác-si-mét
1. Dự đoán
Bằng nhiều thí nghiệm khác nhau người ta đã khẳng định dự đoán trên là đúng. Đây là một trong những thí nghiệm đó.
2. Thí nghiệm kiểm tra
b) Nhúng vật nặng vào bình tràn đựng đầy nước, nước từ bình tràn chảy vào cốc B. Lực kế chỉ P2.
6
Bài 10: LỰC ĐẨY ÁC-SI-MÉT.
I.Tác dụng của chất lỏng lên vật nhúng chìm trong nó
II. Độ lớn của lực đẩy Ác-si-mét
1. Dự đoán
Bằng nhiều thí nghiệm khác nhau người ta đã khẳng định dự đoán trên là đúng. Đây là một trong những thí nghiệm đó.
2. Thí nghiệm kiểm tra
c) Đổ nước từ cốc B vào cốc A. Lực kế chỉ P1.
7
Bài 10: LỰC ĐẨY ÁC-SI-MÉT.
I.Tác dụng của chất lỏng lên vật nhúng chìm trong nó
II. Độ lớn của lực đẩy Ác-si-mét
1. Dự đoán
2. Thí nghiệm kiểm tra
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.
Khi nhúng vật vào bình tràn thì phần thể tích nước tràn ra chính là thể tích của vật.
Số chỉ P2
8
Bài 10: LỰC ĐẨY ÁC-SI-MÉT.
I.Tác dụng của chất lỏng lên vật nhúng chìm trong nó
II. Độ lớn của lực đẩy Ác-si-mét
1. Dự đoán
2. Thí nghiệm kiểm tra
Độ lớn của lực đẩy Ác-si-mét bằng trọng lượng khối chất lỏng mà vật chiếm chổ.
9
Bài 10: LỰC ĐẨY ÁC-SI-MÉT.
I.Tác dụng của chất lỏng lên vật nhúng chìm trong nó
II. Độ lớn của lực đẩy Ác-si-mét
1. Dự đoán
2. Thí nghiệm kiểm tra
3. Công thức tính độ lớn của lực đẩy Ác-si-mét
Nếu gọi V là thể tích vật và d là trọng lượng riêng của chất lỏng thì độ lớn của lực đẩy Ác-si-mét được tính bằng công thức.
FA = d.V
d: trọng lượng riêng của chất lỏng. (N/m3)
V: thể tích phần chất lỏng bị vật chiếm chổ. (m3).
10
Bài 10: LỰC ĐẨY ÁC-SI-MÉT.
I.Tác dụng của chất lỏng lên vật nhúng chìm trong nó
II. Độ lớn của lực đẩy Ác-si-mét
III. Vận dụng
C4 Hãy giải thích hiện tượng nêu ở đầu bài.
Khi gàu nước còn chìm trong nước nó bị tác dụng một lực đẩy Ác-si-mét hướng từ dưới lên nên ta thấy nhẹ hơn.
Khi gàu nước lên khỏi mặt nước thì không còn lực đẩy Ác-si-mét nữa nên ta cảm thấy nặng hơn.
11
Bài 10: LỰC ĐẨY ÁC-SI-MÉT.
I.Tác dụng của chất lỏng lên vật nhúng chìm trong nó
II. Độ lớn của lực đẩy Ác-si-mét
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 Ac-si-mét lớn hơn?
Hai thỏi nhôm và thép chịu tác dụng lực đẩy Ác-si-mét bằng nhau.
Vì lực đẩy Ác-si-mét chỉ phụ thược vào trọng lượng riêng của nước và thể tích nước bị chiếm chổ.
12
Bài 10: LỰC ĐẨY ÁC-SI-MÉT.
I.Tác dụng của chất lỏng lên vật nhúng chìm trong nó
II. Độ lớn của lực đẩy Ác-si-mét
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 Ac-si-mét lớn hơn?
Thỏi nhúng chìm trong nước chịu tác dụng lực đẩy Ác-si-mét lớn hơn thỏi nhúng chìm trong dẩu.
Vì lực đẩy Ác-si-mét chỉ phụ thược vào trọng lượng riêng của chất lỏng mà dnước > ddầu. Nên FAnước > FAdầu.
13
Bài 10: LỰC ĐẨY ÁC-SI-MÉT.
I.Tác dụng của chất lỏng lên vật nhúng chìm trong nó
II. Độ lớn của lực đẩy Ác-si-mét
III. Vận dụng
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 Ac-si-mét.
1) Treo vật vào móc bên trái và đặt cốc A chưa đựng nước vào đĩa cân bên trái cùng các quả cân lên dĩa cân bên phải sao cho đòn cân thăng bằng.
14
Bài 10: LỰC ĐẨY ÁC-SI-MÉT.
I.Tác dụng của chất lỏng lên vật nhúng chìm trong nó
II. Độ lớn của lực đẩy Ác-si-mét
III. Vận dụng
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 Ac-si-mét.
2) Nhúng chìm vật vào bình tràn đầy nước cho nước tràn ra cốc B, lúc này đòn cân lệch về bên phải.
15
Bài 10: LỰC ĐẨY ÁC-SI-MÉT.
I.Tác dụng của chất lỏng lên vật nhúng chìm trong nó
II. Độ lớn của lực đẩy Ác-si-mét
III. Vận dụng
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 Ac-si-mét.
3) Đổ nước từ cốc B vào cốc A và vẫn giữ cho vật chìm trong bình tràn, lúc này đòn cân thăng bằng.
16
Ghi nhớ:
? Một vật nhúng vào chất lởng 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 d : Trọng lượng riêng của chất lỏng V :Thể tích phần chất lỏng bị vật chiếm chỗ
17
BÀI TẬP
10.1: Một vật có khối lượng 567g làm bằng chất có khối lượng riêng 10,5g/cm3 được nhúng hoàn toàn vào trong nước. Tìm lực đẩy A�c-si-mét tác dụng lên vật, cho trọng lượng riêng của nước là 10000N/m3.
TT: m= 567g D=10,5g/cm3 dn=10000N/m3
FA=?
Giải:Tính thể tích của vật, được xác định từ công thức D=
?V= = =54 cm3 =0,000054 m3
Lực đẩy A�c-si-mét tác dụng lên vật:
FA= d.V= 0,000054 . 10000 = 0,54 N
18
BÀI TẬP
10.2: Một vật làm bằng kim loại, nếu bỏ vào bình chứa có vạch chia thể tích thì làm cho nước trong bình dâng lên thêm 100cm3. Nếu treo vật vào một lực kế thì lực kế chỉ 7,8 N . Cho trọng lượng riêng của nước là 10000N/m3, người ta thả vật vào trong một chậu nước .
Tính lực đẩy A�c-si-mét tác dụng lên vật.
Xác định khối lượng riêng của chất làm nên vật.
TT: V= 100cm3 P=7,8N dn=10000N/m3
a/ FA=? b/ D=?
Giải: a/ Thể tích nước dâng lên trong bình bằng đúng thể tích của vật chiếm chỗ trong nước: V=100cm3= 0,0001m3 Lực FA: FA=d.V=10000. 0,0001 =1N
b/ Số chỉ của lực kế bằng đúng trọng lượng của vật: P=7.8N Trọng lượng riêng của vật: d=
= =78000 N/m3
Khối lượng riêng; D= =
= 7800kg/m3
19
BÀI TẬP
10.3: Treo một vậtnhỏ vào một lực kế và đặt chúng trong không khí thấy lực kế chỉ F=18 N . Vẫn treo vật bằng lực kế nhưng nhúng vật chìm hoàn toàn trong nước thì lực kế chỉ F`= 13 N. Tính thể tích của vật và trọng lượng riêng của nó .( biết khối lượng riêng của nước là 1000kg/m3).
TT: F= 18 N F`=13 N Dn=1000kg/m3
a/ V=? b/ d =?
Giải: Khi hệ thống đặt trong không khí, số chỉ của lực kế chính là trọng lượng của vật: P=F= 18N ?khôi lượng của vật: m= = =1,8 kg
Khi nhúng vật trong nước, số chỉ của lực kế là hiệu của trọng lượng của vật với lực đẩy A�c-si-mét:
F`=P-FA?FA=P-F`= 18-13=5N.
Ta có FA=d.V=10.D.V ?V=
20