Một quả cầu có trọng lượng riêng d1=8200N/m3, thể tích V1=100cm3, nổi trên mặt một bình nước. Người ta rót dầu vào phủ kín hoàn toàn quả cầu. Trọng lượng riêng của dầu là d2=7000N/m3 và của nước là d3=10000N/m3.Tính thể tích phần quả cầu ngập trong nước khi đã đổ dầu.
Giải chi tiết:
Hướng dẫn giải:
Gọi V2, V3 lần lượt là phần thể tích quả cầu ngập trong dầu và ngập trong nước.
Ta có: V1 = V2 +V3 V2 = V1 - V3
Lực đẩy Ác si mét do dầu và do nước tác dụng lên quả cầu là:
FA1 = d2 (V1 - V3) và FA2 = d3V3 = d3 V3
Trọng lượng của quả cầu là: P = d1V1
Vì quả cầu cân bằng nên: FA1 + FA2 = P d2 (V1 - V3) + d3V3 = d1V1
=> d2V1- d2V3 +d3V3 = d1V1 V3( d3 -d2) = V1(d1 - d2)
\( \Rightarrow {V_3} = {{{V_1}({d_1} - {d_2})} \over {{d_3} - {d_2}}} = {{100 \cdot {{10}^{ - 4}}\left( {8200 - 7000} \right)} \over {10000 - 7000}} = {{100 \cdot {{10}^{ - 4}} \cdot 1200} \over {3000}} = 40 \cdot {10^{ - 4}}({m^3}) = 40(c{m^3})\)