Bài tập về sự nổi

Ôn tập môn Vật lý 8

VnDoc xin giới thiệu bài Bài tập về sự nổi được chúng tôi sưu tầm và tổng hợp lí thuyết trong chương trình giảng dạy môn Vật lý lớp 8. Hi vọng rằng đây sẽ là những tài liệu hữu ích trong công tác giảng dạy và học tập của quý thầy cô và các bạn học sinh.

Lưu ý: Nếu bạn muốn Tải bài viết này về máy tính hoặc điện thoại, vui lòng kéo xuống cuối bài viết.

Bài tập về sự nổi

1. Điều kiện để vật nổi, vật chìm
2. Độ lớn của lực đẩy Ác-Si-Met khi vật nổi trên mặt thoáng của chất lỏng
3. Phương pháp giải
4. Bài tập về sự nổi

1. Điều kiện để vật nổi, vật chìm

Một vật có trọng lượng P được nhúng vào trong lòng chất lỏng chịu tác dụng của lực đẩy Ác-si-mét FA:

+ Vật chuyển động lên mặt chất lỏng khi FA > P.

+ Vật chuyển động xuống dưới khi FA < P.

+ Vật lơ lửng (nhúng chìm hoàn toàn) trong chất lỏng khi FA = P.

2. Độ lớn của lực đẩy Ác-Si-Met khi vật nổi trên mặt thoáng của chất lỏng

Khi vật nổi trên mặt chất lỏng thì lực đẩy Ác-si-mét: FA=d.V

Trong đó:

+ FA : Lực đẩy Ác-si-mét (N)

+ d: trọng lượng riêng của chất lỏng (N/m3)

+ V: thể tích phần chất lỏng bị vật chiếm chỗ trong chất lỏng (m3)

+ V là thể tích của phần vật chìm trong chất lỏng chứ không phải là thể tích của vật

+ Khi vật nổi trên mặt thoáng của chất lỏng thì lực đẩy Ác-si-mét tác dụng lên vật có độ lớn bằng trọng lượng của vật.

3. Phương pháp giải

So sánh lực đẩy Ác-si-mét tác dụng lên vật

- Khi một vật thả vào trong hai chất lỏng khác nhau mà nó đều nổi thì lực đẩy Ác-si-mét tác dụng lên nó trong hai trường hợp đó đều bằng nhau.

- Khi hai vật làm bằng các chất liệu khác nhau nhưng có cùng thể tích và cùng nổi trong một chất lỏng thì vật nào bị chìm nhiều hơn thì lực đẩy Ác-si-mét tác dụng lên nó lớn hơn. Hay nói cách khác, vật nào có trọng lượng riêng lớn hơn thì lực đẩy Ác-si-mét tác dụng lên nó là lớn hơn.

Xác định trọng lượng của một vật khi nổi trên mặt chất lỏng

Muốn xác định trọng lượng của một vật khi nổi trên mặt chất lỏng thì ta xác định lực đẩy Ác-si-mét tác dụng lên nó. Bởi vì khi nổi lên trên mặt chất lỏng thì trọng lượng P của vật luôn bằng lực đẩy Ác-si-mét FA tác dụng lên vật.

4. Bài tập về sự nổi

Bài tập 1: Một phao bơi có thể tích 25 dm3 và khối lượng 5 kg. Hỏi lực nâng tác dụng vào phao khi chìm trong nước là bao nhiêu? Trọng lượng riêng của nước là 10000 N/m3.

100 N
150 N
200 N
250 N

Trả lời

Lực đẩy Ác – si – mét tác dụng lên phao là:

FA = d.V= 10000. 0,025= 250N

Trọng lượng của phao là:

P = 10m = 10.5 = 50N

Lực nâng phao là: F = FA – P = 200N

⇒ Đáp án C

Bài tập 2: Thả một quả cầu đặc bằng đồng vào 1 chậu đựng thủy ngân. Biết đồng có trọng lượng riêng 89000N/m³, thủy ngân có trọng lượng riêng là 136000N/m³. Nhận xét nào sau đây là đúng?

Quả cầu chìm vì d_đồng> d_{thủy ngân}
Quả cầu nổi vì d_đồng< d_{thủy ngân}
Quả cầu nổi vì d_đồng> d_{thủy ngân}
Quả cầu chìm vì d_đồng< d_{thủy ngân}

Lời giải:

Từ đầu bài, ta có trọng lượng riêng của viên bi đồng nhỏ hơn trọng lượng riêng của thủy ngân

Ta có:

+ Trọng lượng: P = dvV

+ Lực đẩy Ác-si-mét: FA = dV

=> Ta suy ra P < FA → viên bi đồng nổi trên mặt thoáng của thủy ngân

⇒ Đáp án B

Bài tập 3. Một vật có trọng lượng riêng là 26.000N/m³. Treo vật vào một lực kế rồi nhúng vật ngập trong nước thì lực kế chỉ 150N. Hỏi nếu treo vật ở ngoài không khí thì lực kế chỉ bao nhiêu? (cho biết trọng lượng riêng của nước là 10.000N/m³).

Trả lời

Giả thiết: d = 26000N/m³ Pn = 150N

dn= 10000 N/m³ p = ?

Nhúng chìm vật trong nước, vật chịu tác dụng của lực đẩy Ác-si- mét nên vật nhẹ hơn ngoài không khí.

Do lực đẩy Ác-si-mét chính là hiệu số giữa trọng lượng của vật ở ngoài không khí với trọng lượng của vật ở trong nước nên: F = P – Pn.

Trong đó: p là trọng lượng của vật ở trong không khí

Pn là trọng lượng của vật ở trong nước

Hay dnV = dV – Pn

Trong đó: V là thể tích của vật

dn là trọng lượng riêng của nước

d là trọng lượng riêng của vật

Suy ra: dV – d_nV= P_n ⇔ V(d – d_n) = P_n ⇔ V = Pn/(d-d_n)