Vật lí 8 Bài 10: Lực đẩy Ác-si-mét

[Hoàng Long AZ]

[TẶNG BẠN] TRỌN BỘ Bí kíp học tốt 08 môn
Chắc suất Đại học top - Giữ chỗ ngay!!

ĐĂNG BÀI NGAY để cùng trao đổi với các thành viên siêu nhiệt tình & dễ thương trên diễn đàn.

Bài 10: LỰC ĐẨY ÁC-SI-MÉT
Phần 1: LÝ THUYẾT + BÀI TẬP SGK​

I. Tác dụng của chất lỏng lên vật nhúng chìm trong nó

C1 Treo vật nặng vào lực kế, lực kế chỉ giá trị [imath]P[/imath] (Hình [imath]10.2a[/imath]) Nhúng vật nặng trong nước, lực kế chỉ giá trị [imath]P_1[/imath] (Hình [imath]10.2b[/imath]) [imath]P_1<P[/imath] chứng tỏ vật chịu thêm lực tác dụng 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.

II. Độ lớn của lực đẩy Ác-si-mét
C3

Ở thí nghiệm này, khi nhúng vật nặng vào nước, thể tích nước tràn ra khỏi bình chính là thể tích vật. Vật nhúng trong nước chịu tác dụng của lực đẩy từ dưới lên là [imath]F[/imath]. Số chỉ lực kế lúc này: [imath]P_2 = P_1 - F < P_1[/imath] Khi đổ nước từ cốc [imath]B[/imath] vào cốc [imath]A[/imath], lực kế chỉ giá trị [imath]P_1[/imath] chứng tỏ độ lớn lực đẩy vật lên trên đã cân bằng với trọng lượng của vật.

Công thức tính độ lớn lực đẩy Ác-si-mét: [imath]F_A = d.V[/imath]
Trong đó:
+ [imath]F_A[/imath]: Độ lớn lực đẩy Ác-si-mét tác dụng lên vật
+ [imath]d[/imath]: Trọng lượng riêng của chất lỏng
+ [imath]V[/imath]: Thể tích phần chất lỏng mà vật chiếm chỗ

III. Vận dụng
C4

Khi kéo nước từ dưới giếng lên, ta thấy gàu nước khi còn ngập dưới nước nhẹ hơn khi đã lên khỏi mặt nước vì khi còn ngập trong nước, gàu nước chịu tác dụng của lực đẩy Ác-si-mét từ dưới lên. Trong khi đó, khi kéo gàu nước lên khỏi mặt nước của giếng, lực đẩy Ác-si-mét do không khí tác dụng rất nhỏ so với lực đẩy Ác-si-mét do nước tác dụng lên gàu.

C5
Thỏi nhôm và thỏi thép có thể tích bằng nhau cùng được nhúng vào nước thì thể tích chiếm chỗ của chúng như nhau, do đó lực đẩy Ác-si-mét tác dụng vào cả hai thỏi có độ lớn bằng nhau.
C6
Hai thỏi có thể tích bằng nhau thì khi thả vào chất lỏng, thể tích chiếm chỗ của chúng là như nhau. Nhưng trọng lượng riêng của nước lớn hơn trọng lượng riêng của dầu nên thỏi đồng nhúng trong nước chịu tác dụng của lực Ác-si-mét lớn hơn thỏi nhúng trong dầu.
C7

+ Treo một vật nặng (không thấm nước) dưới một cốc nhỏ đặt vào một bên đĩa cân, bên còn lại đặt các quả cân sao cho cân nằm thăng bằng + Nhúng hoàn toàn vật nặng vào một bình tràn nước, phần nước tràn ra dùng một cốc nhỏ khác hứng lại. Khi này cân nghiêng về phía các quả cân, không còn thăng bằng + Đổ nước từ cốc vừa hứng được vào cốc trên đĩa cân, cân thăng bằng trở lại. Vậy độ lớn lực đẩy Ác-si-mét đúng bằng trọng lượng phần nước chiếm chỗ.

Tổng kết - Một vật nhúng vào chất lỏng bị chất lỏng đẩy thẳng đứng 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 - Công thức tính lực đẩy Ác-si-mét: [imath]F_A = d.V[/imath] Trong đó: + [imath]F_A[/imath]: Độ lớn lực đẩy Ác-si-mét tác dụng lên vật + [imath]d[/imath]: Trọng lượng riêng của chất lỏng + [imath]V[/imath]: Thể tích phần chất lỏng mà vật chiếm chỗ

----------
Xem thêm: HỆ THỐNG MỤC LỤC CÁC BÀI VẬT LÍ 8

 

[Hoàng Long AZ]

Phần 2: BÀI TẬP SÁCH BÀI TẬP​

10.1 Lực đẩy Ác-si-mét phụ thuộc vào
[imath]A.[/imath] trọng lượng riêng của chất lỏng và của vật
[imath]B.[/imath] trọng lượng riêng của chất lỏng và thể tích của phần chất lỏng bị vật chiếm chỗ
[imath]C.[/imath] trọng lượng riêng và thể tích của vật
[imath]D.[/imath] trọng lượng của vật và thể tích của phần chất lỏng bị vật chiếm chỗ
[imath]\rightarrow[/imath] chọn đáp án [imath]B[/imath]
Giải thích: Lực đẩy Ác-si-mét phụ thuộc vào trọng lượng riêng của chất lỏng và thể tích của phần chất lỏng bị vật chiếm chỗ

10.2

Ba quả cầu bằng thép nhúng trong nước [imath](H.10.1)[/imath]. Lực Ác-si-mét tác dụng lên quả cầu nào là lớn nhất? [imath]A[/imath]. Quả [imath]3[/imath], vì nó ở sâu nhất [imath]B.[/imath] Quả [imath]2[/imath], vì nó lớn nhất [imath]C.[/imath] Quả [imath]1[/imath], vì nó nhỏ nhất [imath]D.[/imath] Bằng nhau vì đều bằng thép và đều nhúng trong nước.

[imath]\rightarrow[/imath] chọn đáp án [imath]B[/imath]
Giải thích: Ba quả cầu đều nhúng ngập trong nước và trọng lượng riêng của chất lỏng như nhau, quả [imath]2[/imath] có thể tích lớn nhất nên lực đẩy Ác-si-mét tác dụng nên nó là lớn nhất.

10.3 Ba vật làm bằng ba chất khác nhau là đồng, sắt, nhôm có khối lượng bằng nhau. Khi nhúng chúng ngập vào trong nước thì lực đẩy của nước tác dụng vào vật nào là lớn nhất, bé nhất?
Giải:
Khối lượng riêng của đồng, sắt và nhôm không bằng nhay và xếp theo thứ tự: [imath]D_{\text{đồng}} >D_{\text{sắt}} > D_{\text{nhôm}}[/imath]
mà khối lượng ba chất bằng nhau nên theo công thức tính thể tích [imath]V=\dfrac{m}{D}[/imath] thì [imath]V_{\text{đồng}} < V_{\text{sắt}} < V_{\text{nhôm}}[/imath]
Vậy lực đẩy của nước tác dụng vào nhôm là lớn nhất.

10.5 Thể tích của một miếng sắt là [imath]2dm^3[/imath]. Tính lực đẩy Ác-si-mét tác dụng lên miếng sắt khi nó được nhúng chìm trong nước, trong rượu. Nếu miếng sắt được nhúng ở độ sâu khác nhau, thì lực đẩy Ác-si-mét có thay đổi không? Tại sao?
Giải:
[imath]V=2dm^3=0,002m^3[/imath]
Lực đẩy Ác-si-mét tác dụng lên miếng sắt khi nó được nhúng chìm trong nước:
[imath]F_{A_1}=d_1.V=10000.0.002=20N[/imath]
Lực đẩy Ác-si-mét tác dụng lên miếng sắt khi nó nhúng chìm trong rượu:
[imath]F_{A_2}=d_2.V=8000.0,002=16N[/imath]
Nếu miếng sắt nhúng ở độ sâu khác, lực đẩy Ác-si-mét không thay đổi vì nó chỉ phụ thuộc trọng lượng riêng chất lỏng và thể tích phần chất lỏng bị vật chiếm chỗ.

10.7 Lực đẩy Ác-si-mét có thể tác dụng lên vật nào dưới đây?
[imath]A[/imath]. Vật chìm hoàn toàn trong chất lỏng
[imath]B.[/imath] Vật lơ lửng trong chất lỏng
[imath]C.[/imath] Vật nổi trên mặt chất lỏng
[imath]D.[/imath] Cả ba trường hợp trên
[imath]\rightarrow[/imath] chọn đáp án [imath]D[/imath]
Giải thích: Lực đẩy Ác-si-mét có thể tác dụng lên vật chìm trong chất lỏng, vật lơ lủng trong chất lỏng và vật nổi trên chất lỏng.

10.11 Một cục nước đá được thả nổi trong một cốc đựng nước, Chứng minh rằng khi nước đá tan hết thì mực nước trong cốc không thay đổi.
Giải:
Gọi [imath]P_1 , P_2[/imath] lần lượt là trọng lượng cục nước đá khi chưa tan và trọng lượng nước do đá tan.
[imath]d[/imath] là trọng lượng riêng nước
[imath]V_1,V_2[/imath] lần lượt là thể tích phần nước bị cục nước đá chiếm chỗ và thể tích nước do đá tan hết tạo thành.
Ta có: [imath]V_1=\dfrac{P_1}{d}[/imath]
[imath]V_2 = \dfrac{P_2}{d}[/imath]
mà [imath]P_1 = P_2[/imath] suy ra [imath]V_1=V_2[/imath]
Vậy mực nước trong cốc không đổi.

10.13 Một quả cầu bằng nhôm, ở ngoài không khí có trọng lượng là [imath]1,458N[/imath]. Hỏi phải khoét bớt lõi quả cầu một thể tích bằng bao nhiêu rồi hàn kín lại, để khi thả vào nước quả cầu nằm lơ lửng trong nước? Biết trọng lượng riêng của nước và nhôm lần lượt là [imath]10000 N/m^3[/imath] và [imath]27000N/m^3[/imath].
Giải:
Thể tích quả cầu: [imath]V=\dfrac{P}{d}=\dfrac{1,458}{27000}=0,000054m^3=54cm^3[/imath]
Khi quả cầu nằm lơ lửng trong nước: [imath]P'=F_A \hArr d.V' = d_n . V \hArr V'=\dfrac{d_n.V}{d}=\dfrac{10000.54}{27000}=20cm^3[/imath]

----------
Xem thêm: HỆ THỐNG MỤC LỤC CÁC BÀI VẬT LÍ 8