2.44Một khối lập phương có cạnh 0,20 m nổi trên mặt nước như hình 2.8, phần chìm dưới nước...

Câu hỏi:

2.44 Một khối lập phương có cạnh 0,20 m nổi trên mặt nước như hình 2.8, phần chìm dưới nước cao 0,15 m. Khối lượng riêng của nước là 1000kg/m$^{3}$.

a) Tính chênh lệch áp suất tác dụng lên mặt đáy và mặt trên của khối lập phương.

b) Tính lực đẩy lên khối lập phương do chênh lệch áp suất này gây ra. Lực này chính là lực đẩy Archimedes của nước lên khối lập phương. Cách tính lực đẩy của nước lên khối lập phương có gì khác nếu cả khối nằm trong nước?

c) Giải thích tại sao nếu khối lập phương là vật đặc đồng chất thì có thể xác định được chất liệu của nó qua thí nghiệm này.

Câu trả lời:
Người trả lời: GV. Đỗ Hồng Giang
a) Để tính chênh lệch áp suất tác dụng lên mặt đáy và mặt trên của khối lập phương, ta sử dụng công thức $\Delta p = \rho gh$, trong đó $\Delta p$ là chênh lệch áp suất, $\rho$ là khối lượng riêng của nước, $g$ là gia tốc trọng trường và $h$ là chiều cao chìm của khối.
Thay vào công thức: $\Delta p = 1000 \times 10 \times 0.15 = 1500$ Pascals.

b) Để tính lực đẩy của nước lên đáy khối lập phương, ta sử dụng công thức $F = \Delta p \times S$, trong đó $F$ là lực đẩy của nước, $\Delta p$ là chênh lệch áp suất tính được ở câu a) và $S$ là diện tích mặt đáy của khối lập phương.
Thay vào công thức: $F = 1500 \times (0.2 \times 0.2) = 60$ Newton.

Nếu khối lập phương nằm hoàn toàn trong nước, lực đẩy của nước lên khối sẽ là hợp lực của áp lực lên mặt đáy và lên mặt trên của khối. Và do áp lực của nước lên đáy lớn hơn áp lực lên mặt trên, nên hợp lực sẽ đẩy khối lập phương lên.

c) Nếu khối lập phương là vật đặc đồng chất, ta có thể xác định chất liệu của nó bằng cách tính trọng lượng của vật sử dụng công thức $P = \rho_v \times g \times V$, trong đó $\rho_v$ là khối lượng riêng của chất liệu, $g$ là gia tốc trọng trường và $V$ là thể tích của khối lập phương. Đồng thời, áp lực Archimedes cũng sẽ được tính bằng trọng lượng của nước được đẩy lên bởi khối lập phương, giúp ta xác định chất liệu của khối lập phương thông qua khối lượng riêng của nước.
Bình luận (0)
Nhấn vào đây để đánh giá
Thông tin người gửi
0.39719 sec| 2186.695 kb