btvn.vn
Tìm kiếm Đăng nhập

Đo và tính độ lớn lực đẩy Archimedes

Lưu trên thiết bị này
Khối lượng riêng và áp suất · Chọn bài khác

So lực giảm ở lực kế với nước bị chiếm chỗ

Giáo viên chuẩn bị lực kế, giá treo, vật phù hợp, bình tràn, ống đong và cân. Treo vật ở ngoài nước, ghi số chỉ $P$. Nhúng từ từ vật vào nước, không cho vật chạm đáy hoặc thành; khi vật đứng yên, ghi số chỉ lực kế $F$. Lực đẩy của nước làm số chỉ lực kế giảm. Trong điều kiện này: $$F_A=P-F.$$ Bình tràn được chuẩn bị với nước đúng tới miệng tràn; chờ nước ngừng chảy rồi thu nước bị vật chiếm chỗ khi nhúng. Cân riêng lượng nước tràn, tính trọng lượng theo hệ số đề cho và so với $P-F$. Lặp ở các thể tích ngập khác nhau; có thể so với nước muối do giáo viên chuẩn bị. Kết quả phù hợp cho thấy lực đẩy bằng trọng lượng chất lỏng bị vật chiếm chỗ. Đây là phép so trọng lượng nước tràn, không phải trọng lượng của toàn bộ nước trong bình.

V là thể tích chất lỏng bị chiếm chỗ

Theo định luật Archimedes: $$F_A=dV.$$ $d$ là **trọng lượng riêng của chất lỏng**, tức trọng lượng của một đơn vị thể tích chất lỏng; đơn vị N/m³. Có thể viết $d=P_{\text{lỏng}}/V_{\text{lỏng}}$. Đại lượng này khác khối lượng riêng $D$ có đơn vị kg/m³. $V$ là thể tích phần chất lỏng bị vật chiếm chỗ, dùng m³; $F_A$ dùng N. Nếu vật đặc ngập hoàn toàn thì $V$ bằng thể tích vật. Nếu chỉ ngập một phần, chỉ dùng thể tích phần ngập, không lấy cả phần ở trên nước. Cùng chất lỏng, thể tích chiếm chỗ càng lớn thì lực đẩy càng lớn. Vật đã ngập hoàn toàn, thể tích không đổi và chất lỏng có trọng lượng riêng không đổi thì nhúng sâu hơn không tự làm $F_A$ tăng.

Đổi cm³ thành m³ trước khi nhân

Dữ liệu minh họa: nước có $d=10\,000\,\mathrm{N/m^3}$. Một vật ngập hoàn toàn, chiếm chỗ $80\,\mathrm{cm^3}$ nước. $$V=\frac{80}{1\,000\,000}=0{,}00008\,\mathrm{m^3}.$$ $$F_A=10\,000\times0{,}00008=0{,}8\,\mathrm N.$$ Nếu số chỉ lực kế ngoài nước là $1{,}3\,\mathrm N$, trong nước là $0{,}5\,\mathrm N$, phép đo cho $P-F=1{,}3-0{,}5=0{,}8\,\mathrm N$, phù hợp giá trị tính. Khi đổi chất lỏng, cần dùng $d$ của chất lỏng mới. Cùng vật ngập hoàn toàn, chất lỏng có $d$ lớn hơn cho lực đẩy lớn hơn.

Bài luyện

Số chỉ lực kế ngoài nước 2 N, trong nước 1,4 N; vật đứng yên, không chạm bình. Lực đẩy bằng bao nhiêu?
Chọn một đáp án

Bài luyện

Trong FA = dV, d là đại lượng nào?
Chọn một đáp án

Bài luyện

Vật có thể tích toàn phần 100 cm³, nhưng phần ngập chiếm chỗ 40 cm³ nước. Nước có d = 10 000 N/m³. FA bằng bao nhiêu?
Chọn một đáp án

Bài luyện

Vật cứng đã ngập hoàn toàn, không đổi thể tích, trong cùng chất lỏng có d không đổi. Hạ sâu hơn, không chạm đáy. FA thay đổi thế nào theo định luật?
Chọn một đáp án