Câu 15.3: Một vật nổi trong nước và có một phần thể tích của vật ngập trong nước. Điều gì xảy ra...
Câu hỏi:
Câu 15.3: Một vật nổi trong nước và có một phần thể tích của vật ngập trong nước. Điều gì xảy ra khi cho thêm muối vào nước. Biết khối lượng riêng của nước và nước muối lần lượt là 1 000 kg/m$^{3}$ và 1 030 kg/m$^{3}$. Phát biểu nào sau đây đúng.
A. Không có gì xảy ra.
B. Vật chìm xuống.
C. Phần thể tích của vật chìm trong nước giảm đi.
D. Phần thể tích của vật chìm trong nước tăng lên.
Câu trả lời:
Người trả lời: GV. Đỗ Đăng Dung
Để giải bài toán trên, ta sử dụng nguyên lý Archimedes. Theo nguyên lý Archimedes, một vật nổi trong chất lỏng có trọng lực bằng lực đẩy của chất lỏng đẩy lên vật đó. Nếu lực đẩy lớn hơn lực trọng, vật sẽ nổi lên. Ngược lại, nếu lực trọng lớn hơn lực đẩy, vật sẽ chìm.Ta có công thức tính lực đẩy: \[ F_{\text{đẩy}} = \rho Vg \]Trong đó:- \( F_{\text{đẩy}} \) là lực đẩy của chất lỏng đẩy lên vật (N),- \( \rho \) là khối lượng riêng của chất lỏng (kg/m\(^3\)),- \( V \) là thể tích vật ngập trong chất lỏng (m\(^3\)),- \( g \) là gia tốc trọng trường (m/s\(^2\)).Giả sử đối tượng trong bài toán là một khối lượng với thể tích \( V_{\text{vật}} \) ngập trong nước. Khi ta thêm muối vào nước, khối lượng riêng của chất lỏng tăng lên, do đó lực đẩy cũng tăng theo. Vì vậy, nếu lực đẩy lớn hơn hoặc bằng lực trọng của vật, vật sẽ nổi lên. Kết luận, câu trả lời cho câu hỏi là: Phần thể tích của vật chìm trong nước giảm đi. Chọn đáp án C.
Câu hỏi liên quan:
- Câu 15.1: Chọn phát biểu đúng.A. Lực đẩy Acsimet tác dụng lên một vật nhúng trong chất lỏng chỉ phụ...
- Câu 15.2: Khi một vật được nhúng ngập hoàn toàn và nổi lơ lửng trong chất lỏng thìA. lực đẩy...
- Câu 15.4: Vì sao một cái phao không chìm trong nước?A. Vì khối lượng của phao nhỏ hơn khối lượng...
- Câu 15.5: Lực đẩy Acsimet có độ lớn phụ thuộc vàoA. lượng chất lỏng trong bình và khối lượng của...
- Câu 15.6: Hai tấm sắt và nhôm có cùng khối lượng được treo vào hai đầu cân, khi đó, cân thăng bằng...
- Câu 15.7: Một bạn học sinh thực hiện thí nghiệm lần lượt treo các vật P, Q, R vào lực kế và nhúng...
- Câu 15.8: Có hai vật có khối lượng m$_{1}$ và m$_{2}$. Vật m$_{1}$ được đặt ở đĩa cân bên trái, vật...
- Câu 15.9: Quan sát kết quả thí nghiệm ở hình 15.4 và cho biết:a) Lực đẩy Acsimet tác dụng lên vật...
Vậy, phát biểu đúng trong trường hợp này là: C. Phần thể tích của vật chìm trong nước giảm đi.
Vật chìm trong dung dịch nước muối với phần thể tích giảm là do lực đẩy của nước muối lớn hơn lực đẩy của nước sạch.
Do khối lượng riêng của nước muối lớn hơn nước, vật bị chìm sâu hơn trong dung dịch nước muối.
Khi khối lượng riêng của dung dịch tăng lên, lực đẩy của nước cũng tăng, dẫn đến phần thể tích của vật chìm trong nước giảm đi.
Vật nổi trong nước và có một phần thể tích của vật ngập trong nước vì lực đẩy của nước làm cho phần thể tích của vật nổi lên.