Bài 10. Lực đẩy Ác-si-mét

I. THÍ NGHIỆM
- Một vật nhúng vào chất lỏng bị
chất lỏng đẩy thẳng 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 Ác-si-mét.
FA = d . V
d : trọng lượng riêng của chất lỏng.
V : thể tích phần chất lỏng bị vật chiếm chỗ.
* 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 : Kết luận :
Một vật nhúng vào trong chất lỏng bị chất lỏng tác dụng một
lực đẩy hướng từ dưới lên trên theo phương thẳng đứng.
II. ĐỘ LỚN CỦA LỰC ĐẨY ÁC-SI-MÉT
1. Dự đoán
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 :
C3 : Hãy chứng minh bằng thí nghiệm, chứng tỏ dự đoán về độ lớn của lực đẩy Ác-si-mét nêu trên là đúng.
Trả lời : Khi nhúng vật nặng chìm trong bình tràn, nước từ trong bình tràn ra. Vnước - Vvật. Vật nhúng trong nước bị nước tác dụng một lực đẩy hướng từ dưới lên trên.
FA = p1 - p2
Khi đổ nước từ cốc B vào cốc A, lực kế lại chỉ giá trị cũ là p1.
Điều đó chứng tỏ lực đẩy Ác-si-mét có độ lớn bằng trọng lượng của phần chất lỏng bị vật rắn chiếm chỗ.
Vậy công thức tính độ lớn của lực đẩy Ác-si-mét là gì ?
FA = d . V
d : trọng lượng riêng của chất lỏng (N/m3).
V : thể tích phần chất lỏng bị vật chiếm chỗ (m3).
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.
C5 : Một thỏi nhôm và một thỏi thép có thể tích bằng nhau cùng được nhúng chìm trong nước. Thỏi nào chịu lực đẩy
Ác-si-mét lớn hơn ?
Trả lời : Hai thỏi chịu tác dụng của lực đẩy Ác-si-mét có độ lớn bằng nhau, vì FA chỉ phụ thuộc vào trọng lượng riêng của nước và thể tích của phần nước bị chiếm chỗ.
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 : Thỏi nhúng vào nước chịu lực đẩy Ác-si-mét lớn nhơn. Vì thể tích hai thỏi bằng nhau.
dnước > ddầu
=> FA/nước > FA/dầu
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.
Các em hãy giải thích tại sao nhà bác học Ác-si-mét giải đáp được bài toán của nhà vua giao ?