Bài 10. Lực đẩy Ác-si-mét

Bài 10
Lực đẩy Ác-si-mét
Tiết 12
Khi kéo nước từ dưới giếng lên, ta thấy gàu nước khi còn ngập dưới nước nhẹ hơn khi đã lên khỏi mặt nước; hoặc khi nâng một vật trong nước, ta thấy nhẹ hơn khi nâng vật đó ngoài không khí. Tại sao ?
A. Do cảm giác tâm lí.
B. Do lực hút của trái đất tác dụng lên người giảm.
C. Do một nguyên nhân khác.
C. Do một nguyên nhân khác.
I. Tác dụng của chất lỏng lên vật nhúng chìm trong nó
C1
Treo một vật nặng vào lực kế, lực kế chỉ giá trị P. Nhúng vật nặng chìm trong nước, lực kế chỉ giá trị P1. P1 < P chứng tỏ …
nước tác dụng lên vật một lực đẩy hướng từ dưới lên
P
FA
● Kết luận : Một vật nhúng trong chất lỏng bị chất lỏng tác dụng một lực đẩy hướng từ …
dưới lên
P
P1
(287 – 212 trước công nguyên) Hi Lạp
Lực đẩy Ác-si-mét (FA) có :
Điểm đặt …
Phương …
Chiều …
ở trên vật
thẳng đứng
từ dưới lên
II. Độ lớn của lực đẩy Ác-si-mét
■ 1. Dự đoán
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.
● 2. Thí nghiệm kiểm tra
■ Bằng nhiều thí nghiệm khác nhau người ta đã khẳng định được dự đoán trên là đúng. Sau đây là một trong những thí nghiệm này.
P1
A
a) Treo cốc A chưa đựng nước và vật nặng vào lực kế. Lực kế chỉ giá trị P1.
b) Nhúng vật nặng vào bình tràn đựng đầy nước, nước từ bình tràn chảy vào cốc B. Lực kế chỉ giá trị P2
B
A
P2
c) Đổ nước từ cốc B vào cốc A. Lực kế chỉ giá trị P1
P1
A
B
A
A
B
B
●C3
P1
P2
P1
A
Hãy chứng minh rằng thí nghiệm trên chứng tỏ dự đoán về độ lớn của lực đẩy Ác-si-mét nêu trên là đúng.
P1
A
a) Treo cốc A chưa đựng nước và vật nặng vào lực kế. Lực kế chỉ giá trị P1.
Ta có :
P1 = PA + Pvat nang
PA
Pvat nang
b) Nhúng vật nặng vào bình tràn đựng đầy nước, nước từ bình tràn chảy vào cốc B. Lực kế chỉ giá trị P2
B
A
P2
Ta có :
P2 = PA + Pvat nang – FA
FA
c) Đổ nước từ cốc B vào cốc A. Lực kế chỉ giá trị P1
P1
Ta có :
P1 = PA + Pvat nang – FA + Pn
Pn
P1 = PA + Pvat nang (1)
P2 = PA + Pvat nang – FA (2)
P1 = PA + Pvat nang – FA + Pn (3)
Từ (1) và (3) ==> FA = Pn
P1
P2
P1
Pn
FA
V
Trọng lượng nước bị vật chiếm chỗ :
Pn = d .V
Ta đã có :
FA = Pn
==>
FA = d .V
d là trọng lượng riêng của chất lỏng. Đơn vị là N/m3.
V là thể tích chất lỏng bị vật chiếm chỗ. Đơn vị là m3.
FA là lực đẩy Ác-si-mét do chất lỏng tác dụng lên vật. Đơn vị là N.
■ 3. Công thức tính độ lớn của lực đẩy Ác-si-mét
▼ III. Vận dụng
C4
Vì khi ở trong nước, gàu nước chịu lực đẩy Ac-si-mét của nước tác dụng lên gàu
C5
Lực đẩy Ác-si-mét của nước tác dụng lên thỏi nhôm :
FA1 = d .V1
Lực đẩy Ác-si-mét của nước tác dụng lên thỏi thép :
FA2 = d .V2
Mà V1 = V2 ==> FA1 = FA2
FA1
FA2
C6
Lực đẩy Ác-si-mét của nước tác dụng lên thỏi đồng I :
FA1 = dnuoc .V1
Lực đẩy Ác-si-mét của dầu tác dụng lên thỏi đồng II :
FA2 = ddau .V2
Ta có : V1 = V2 và dnuoc > ddau
Nên : FA1 > FA2
FA1
FA2
C7*
Pcoc + Pvat nang = Pcac qua can
Pcoc + Pvat nang – FA < Pcac qua can
Pcoc + Pvat nang – FA + Pn = Pcac qua can
Pcoc + Pvat nang = Pcac qua can
Pcoc + Pvat nang – FA < Pcac qua can
Pcoc + Pvat nang – FA + Pn = Pcac qua can
==> FA = Pn
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 lực đẩy Ác-si-mét
FA = d.V , trong đó :
d là trọng lượng riêng của chất lỏng
V là phần thể tích chất lỏng bị vật chiếm chỗ
Có thể em chưa biết
10.1
Khi ngâm mình trong nước, ta cảm thấy “nhẹ hơn” trong không khí vì :
do cảm giác tâm lí.
do lực đẩy Ác-si-mét.
do lực hút của trái đất tác dụng lên người giảm.
các câu trên đều sai.
Bài tập
10.2
Lực đẩy Ác-si-met phụ thuộc vào những yếu tố nào ? Hãy chọn câu trả lời đúng trong các câu dưới đây :
A. Trọng lượng riêng của chất lỏng và của vật.
B. Trọng lượng riêng của chất lỏng và thể tích chất lỏng bị vật chiếm chỗ.
C. Trọng lượng riêng và thể tích của vật.
D. Trọng lượng của vật và thể tích của phần chất lỏng bị vật chiếm chỗ.
Đ
S
S
S
10.3
Ba quả cầu bằng thép nhúng trong nước. Hỏi lực đẩy Ác-si-mét tác dụng lên quả cầu nào lớn nhất ? Hãy chọn câu trả lời đúng :
A. Quả 3, vì nó ở sâu nhất.
B. Quả 2, vì nó lớn nhất.
C. Quả 1, vì nó nhỏ nhất.
D. Bằng nhau vì đều bằng thép và đều nhúng trong nước.
1
2
3
10.4
Trong công thức tính lực đẩy Ác-si-mét FA = d .V, những phát biểu nào sau đây là đúng :
A. d là trọng lượng riêng của chất lỏng mà vật nhúng vào.
B. d là trọng lượng riêng của vật nhúng vào chất lỏng.
C. V là thể tích phần chìm của vật trong chất lỏng.
D. Cả A,C đều đúng.
Móc vật vào lực kế, trong không khí, lực kế chỉ 100N. Nhúng ngập vật trong nước, lực kế chỉ 80N. Lực đẩy Ác-si-met của nước tác dụng vào vật và thể tích của vật là :
A. 80N và 0,2dm3.
B. 180N và 2dm3.
C. 20N và 2dm3.
D. 20N và 0,2dm3.
10.5
10.6
Thả một vật làm bằng kim loại vào bình đo thể tích có vạch chia độ thì nước trong bình từ mức130cm3 dâng lên đến mức 175cm3. Nếu treo vật vào một lực kế trong điều kiện vật vẫn nhúng hoàn toàn trong nước thì lực kế chỉ 4,2N. Cho trọng lượng riêng của nước là 10000N/m3.
Lực đẩy Ác-si-mét của nước tác dụng lên vật là :
A. 0,045N.
B. 0,45N.
C. 4,5N.
D. 45N.
Khối lượng riêng của chất làm vật là :
A. 10333,3kg/m3.
B. 10666,6kg/m3.
C. 10777,7kg/m3.
D. Một giá trị khác.
10.5
Đề cho :
P = 100N
P1 = 80N
FA = ? ; V = ?
Giải :
Lực đẩy Ác-si-mét của nước tác dụng vào vật :
FA = P – P1
FA = 100N – 80N = 20N
Ta có : FA = d.V ==> V = FA/d
Thể tích của vật là :
V = FA/d = 20/10000 = 0,002(m3)
= 2dm3
10.3
Ba quả cầu bằng thép nhúng trong nước. Hỏi lực đẩy Ác-si-mét tác dụng lên quả cầu nào lớn nhất ? Hãy chọn câu trả lời đúng :
1
2
3
A. Quả 3, vì nó ở sâu nhất.
B. Quả 2, vì nó lớn nhất.
C. Quả 1, vì nó nhỏ nhất.
D. Bằng nhau vì đều bằng thép và đều nhúng trong nước.
S
Đ
S
S