Lớp 8Vật lý

Khi ôm một tảng đá ở trong nước ta thấy nhẹ hơn khi ôm nó trong không khí sở dĩ như vậy là vì

Câu hỏi: Khi ôm một tảng đá ở trong nước ta thấy nhẹ hơn khi ôm nó trong không khí sở dĩ như vậy là vì:

A. khối lượng của tảng đá thay đổi.

B. khối lượng của nước thay đổi.

Bạn đang xem: Khi ôm một tảng đá ở trong nước ta thấy nhẹ hơn khi ôm nó trong không khí sở dĩ như vậy là vì

C. lực đẩy của nước.

D. lực đẩy của tảng đá.

Trả lời:

Đáp án C. lực đẩy của nước.

Khi ôm một tảng đá trong nước ta thấy nhẹ hơn khi ôm nó trong không khí. Sở dĩ như vậy là vì lực đẩy của nước (lực đẩy Archimedes) theo hướng từ dưới lên tác động vào tảng đá.

Hãy cùng THPT Đông Đô tìm hiểu về lực đẩy của nước (lực đẩy Archimedes) nhé!

1. Lực đẩy Ác-si-mét là gì?

Lực đẩy Archimedes (hay lực đẩy Ác-si-mét) là lực tác động bởi một chất lưu (chất lỏng hay chất khí) lên một vật thể nhúng trong nó, khi cả hệ thống nằm trong một trường lực của Vật lý học (trọng trường hay lực quán tính). Lực vật lý học này có cùng độ lớn và ngược hướng của tổng lực mà trường lực tác dụng lên phần chất lưu có thể tích bằng thể tích vật thể chiếm chỗ trong chất này.

Khi thả một vật xuống nước, trên bề mặt Trái Đất, nếu vật có trọng lượng riêng nhẹ hơn trọng lượng riêng của nước thì nó sẽ nổi lên trên mặt nước, do trọng lực của vật kéo nó xuống nhỏ hơn lực đẩy Archimedes nên vật nổi hoàn toàn. Trạng thái cân bằng đạt được khi lực đẩy Archimedes bằng trọng lực của vật, và vật chiếm một thể tích trong nước nhỏ hơn tổng thể tích của nó. Nếu khối lượng riêng của vật này nặng hơn nước thì nó sẽ chìm xuống, do lực đẩy Archimedes lớn nhất có được khi vật chìm hoàn toàn cũng không đủ thắng trọng lực tác dụng vào vật.

Nếu biết chọn tư thế nằm thích hợp, lực đẩy Archimedes còn làm cho ai cũng có thể nổi được rất lâu trên mặt nước mà không cần bơi. Thậm chí ta có thể nằm đọc báo như ở hình trên, kể cả ở nước ngọt (ở sông, hồ) và nước biển thông thường.

2. Độ lớn của 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 (N/m3).

+ V là thể tích phần chất lỏng bị vật chiếm chỗ (m3).

+ FA là lực đẩy Ác-si-mét (N)

Lưu ý:

– V là thể tích phần chất lỏng bị vật chiếm chỗ cũng chính là thể tích phần chìm của vật chứ không phải là thể tích của vật. Muốn tính thể tích phần chìm của vật có nhiều trường hợp:

   + Nếu cho biết Vnổi thì Vchìm = Vvật – Vnổi.

   + Nếu cho biết chiều cao h phần chìm của vật (có hình dạng đặc biệt) thì Vchìm=Sđáy.h

   + Nếu cho biết vật chìm hoàn toàn trong chất lỏng thì Vchìm = Vvật.

3. Chứng minh bằng thí nghiệm

3.1. Một quả bóng đang nổi trên mặt nước. Ấn cho quả bóng chìm vào trong nước.

Khi ta buông, không ấn vào quả bóng nữa, thấy nó tự nổi lên. 

3.2. Treo một vật vafp lực kế, lực kế chỉ giá trị P. Nhúng vật nặng chìm trong nước, lực kế chỉ giá trị P1

Ta thấy:   P1 < P

Từ các thí nghiệm trên và nhiều khảo sát, thực nghiệm khác, người ta đi đến một kết luận:

Một vật nhúng trong chất lỏng bị chất lỏng tác dụng một lực đẩy theo phương thẳng đứng, chiều từ dưới lên trên.

3.3. Bài tập minh họa

Câu 1: Thể tích của một miếng sắt là 2 dm3. Biết nước có d = 10 000 N/m3

Tính lực đẩy Ác – si – mét khi nó được nhúng chìm trong nước?

Giá trị FA có thay đổi theo độ sâu của vật trong nước không?

Lời giải:

Khi nhúng chìm trong nước

Ta có FA = d.

Thay số: d = 10 000 N/m3, V = 2 dm3 = 0,002 m3

Suy ra FA = 10 000 . 0,002 = 20 N

Theo công thức FA = d.V thì giá trị của lực FA không phụ thuộc vào độ sâu của vật trong nước mà chỉ phụ thuộc vào trọng lượng riêng của chất lỏng và thể tích phần chất lỏng bị vật chiếm chỗ.

Câu 2: Treo vật đặc vào lực kế, lực kế chỉ 100N. Khi nhấn chìm vật trong nước thì lực kế chỉ 96N.

Tính lực đẩy Ác – si – mét tác dụng lên vật?

Tính thể tích của vật?

Lời giải:

Lực đẩy Ác – si – mét có giá trị

FA = 100 – 96 = 4 N

Từ công thức FA = d.V

Suy ra V = FA : d

Thay số, ta có V = 4:10 000 = 0,0004 m3 = 0,4 dm3

Đăng bởi: Đại Học Đông Đô

Chuyên mục: Lớp 8, Vật Lý 8

Trả lời

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai.

Back to top button