Đề: Một học sinh chế tạo một con cá bằng gỗ nhưng con cá được tạo ra lại mỏng và nặng nên nó chìm. Học sinh này liền gắn thêm vào mô hình một số túi polietilen mỏng kín trong có chứa không khí. Nhờ vậy khi thả mô hình trong nước biển có khối lượng riêng [TEX]D_b = 1050 kg/m^3[/TEX] và ở độ sâu không quá [TEX]h_b = 7m[/TEX] thì mô hình nổi, ở độ sâu lớn hơn thì nó chìm. Đưa mô hình thả vào trong nước sông có khối lượng riêng [TEX]D_s = 1000 kg/m^3[/TEX] và ở độ sâu [TEX]h_s = 1m[/TEX] thì mô hình không chìm. Tìm khối lượng riêng của gỗ làm mô hình. Cho biết với không khí trong túi polime thì tích áp suất và thể tích của nó không phụ thuộc vào nhiệt độ.
các bác giúp e với, đề bài ảo quá e chưa nghĩ ra hướng tính toán như nào
Nếu bài này là một bài lớp 8 mình nghĩ bạn có thể dừng lại được rồi
Tích thể tích và áp suất không phụ thuộc vào nhiệt độ => phần nhiệt lớp 10 nhé. Giải vẫn được nhưng bạn sẽ khó tư duy khi không hiểu được đề nói gì.
Tích thể tích và áp suất không phụ thuộc vào nhiệt độ đồng nghĩa với việc càng xuống sâu thể tích khí càng giảm => do đó nên xuống sâu quá con cá mới bị chìm do áp suất quá lớn => thể tích khí quá nhỏ => Lực đẩy Ác si mét nhỏ, không thể nâng cá nên được.
Gọi thể tích khí khi ở trong không khí là $V$, ở độ sâu 7m nước biển là $V_1$, ở 1m nước sông là $V_2$, thể tích cá là $V_c$ (đề cho là nó mỏng nhưng mình vẫn cứ giả sử, khi nào giải không được cho nó bằng 0)
Trong nước biển: $F_A = P \Rightarrow 10.D_b.(V_c + V_1) = V_c.D_c(1)$
Trong nước sông: $10.D_s.(V_c + V_2) = V_c.D_c(2)$
Ngoài ra ta còn có 2 phương trình do tích áp suất và thể tích không đổi:
$p.V = p_1.V_1 = p_2.V_2 \Rightarrow p_0.V = (p_0 + 10.D_b.h_b).V_1 = (p_0+10D_s.h_S).V_2 (3)$
Từ phương trình số $(3)$ ta có thể tìm được $V_2 = ? V_1 (4)$ (ta đã biết $p_0$ là áp suất không khí nhé $1,01.10^5$ thì phải)
Ta cho $(1) = (2)$ và đồng thời thay $(4)$ vào thì sẽ tìm được $V_c = ? V_1 (5)$
Ta lại thay $(5)$ vào $(1)$ thì sẽ tìm được $D_c$ là khối lượng riêng con cá nhé.
Ở đây mình đã bỏ qua trọng lượng của những túi khí vì mình nghĩ nó nhỏ hơn rất nhiều so với con cá.
________________________
Nếu còn thắc mắc đừng ngần ngại hỏi để được chúng mình giải đáp nhé
Bạn có thể xem thêm
tổng hợp kiến thức các môn
hoặc
Tạp chí Vật Lí HMF số 2
[TẶNG BẠN] TRỌN BỘ Bí kíp học tốt 08 môn
