Bài 12. Sự nổi

Bài 12: SỰ NỔI
I. Điều kiện để vật nổi, vật chìm.
Trả lời:
Vật trong lòng chất lỏng chịu tác dụng của 2 lực: Trọng lực P và lực đẩy Ác-si-met FA. Chúng cùng phương nhưng ngược chiều.
a, P > FA
c, P < FA
b, P = FA
Vật sẽ …………...…...……………
Vật sẽ ………………………………
Vật sẽ ………………………………
chuyển động xuống dưới (chìm xuống đáy bình)
đứng yên (lơ lửng trong chất lỏng)
chuyển động lên trên (nổi lên mặt thoáng)
Chú ý:
Trong trường hợp vật nằm yên dưới đáy bình, khi đó các lực tác dụng lên vật cân bằng nhau:
P= FA + F’ trong đó F’ là lực của đáy bình tác dụng lên vật.
Trường hợp vật nằm yên trên mặt chất lỏng, khi đó các lực tác dụng lên vật cũng phải cân bằng nhau: P = FA
Kết luận:
a, P > FA: Vật sẽ chuyển động xuống dưới (chìm xuống đáy bình)
b, P = FA: Vật sẽ đứng yên (lơ lửng trong lòng chất lỏng)
c, P < FA: Vật sẽ chuyển động lên trên (nổi trên mặt thoáng)
II. Độ lớn của lực đẩy Ác-si-met khi vật nổi trên mặt thoáng của chất lỏng.
Dùng tay ấn cho miếng gỗ chìm xuống rồi thả tay ra.
Miếng gỗ lại nổi lên.
Trả lời:
Vì trọng lượng riêng của miếng gỗ nhỏ hơn trọng lượng riêng của nước.
Trả lời:
Khi miếng gỗ nổi trên mặt nước, trọng lượng P của nó và lực đẩy Ácsimet bằng nhau vì vật đứng yên thì hai lực đó là hai lực cân bằng.
C5
Độ lớn của lực đẩy Acsimet được tính bằng biểu thức:
FA = d.V, trong đó d là trọng lượng riêng của chất lỏng, còn V là gì? Trong các câu trả lời sau đây, câu nào là không đúng?

A. V là thể tích của phần nước bị miếng gỗ chiếm chỗ.
B. V là thể tích của cả miếng gỗ.
C. V là thể tích của phần miếng gỗ chìm trong nước.
D. V là thể tích được gạch chéo.
Kết luận:

Khi vật nổi trên mặt chất lỏng thì độ lớn của lực đẩy Acsimet được tính bằng biểu thức:
FA = d.V
Trong đó, d là trọng lượng riêng của chất lỏng, còn V là thể tích của phần vật chìm trong chất lỏng (không phải thể tích của vật).
III. Vận dụng
C6
Biết P = dV.V (trong đó dV là trọng lượng riêng của chất làm vật, V là thể tích của vật) và FA = dl.V (trong đó dl là trọng lượng riêng của chất lỏng). Hãy chứng minh rằng nếu vật là một khối đặc nhúng ngập trong chất lỏng thì:
Vật sẽ chìm xuống khi dl < dV
Vật sẽ lơ lửng trong chất lỏng khi dl = dV
Vật sẽ nổi lên khi dl > dV
Trả lời:
Dựa vào gợi ý: P = dV.V; FA = dl.V và dựa vào câu C2 ta có:
Vật sẽ chìm xuống khi FA

Vật sẽ lơ lửng trong chất lỏng khi FA=P dl = dV
Vật sẽ nổi lên khi FA>P dl > dV
C7
Hãy giúp Bình trả lời An trong phần mở bài, biết rằng con tàu không phải là một khối thép đặc mà có nhiều khoảng rỗng.
Trả lời: Hòn bi làm bằng thép có trọng lượng riêng lớn hơn trọng lượng riêng của nước nên bị chìm. Tàu làm bằng thép, nhưng người ta thiết kế sao cho có khoảng trống để trọng lượng riêng của cả con tàu nhỏ hơn trọng lượng riêng của nước, nên con tàu có thể nổi trên mặt nước.
Thả một hòn bi thép vào thuỷ ngân thì bi nổi hay chìm? Tại sao?
Trả lời:
Hòn bi thép nổi vì trọng lượng riêng của thép nhỏ hơn trọng lượng riêng của thuỷ ngân.
C9
Hai vật M và N có cùng thể tích được nhúng ngập trong nước. Vật M chìm xuống đáy bình còn vật N lơ lửng trong chất lỏng. Gọi PM, là trọng lượng và lực đẩy Ác-si-mét tác dụng lên vật M; PN, là trọng lượng và lực đẩy Ác-si-mét tác dụng lên vật N. Hãy chọn dấu = ; < ; > thích hợp cho các chỗ trống:

………
……… PM
.............PN
PM..............PN
=
=
<
>
Ghi nhớ:
- Nhúng một vật vào chất lỏng thì
+ Vật chìm xuống khi: P > FA
+ Vật nổi lên khi : P < FA
+ Vật lơ lửng khi : P = FA
Khi vật nổi trên mặt chất lỏng thì lực đẩy Ác-si-mét:
FA = d.V, trong đó V là thể tích của phần chìm trong chất lỏng, (không phải thể tích của vật), d là trọng lượng riêng của chất lỏng.