Treo một khối kim loại đặc, đồng chất
Câu hỏi
Nhận biếtTreo một khối kim loại đặc, đồng chất có dạng khối hộp chữ nhật với đáy hình vuông vào một lực kế rồi nhúng chìm dần khối đó vào nước như hình 1a, ta thu được đồ thị diễn tả sự phụ thuộc của số chỉ lực kế F vào khoảng cách h từ đáy khối hộp tới mặt nước như hình 1c. Biết trọng lượng riêng của nước là 1000N/m3.
1. Xác định trọng lượng riêng của kim loại dùng trong thí nghiệm và kích thước các cạnh của khối hộp.
2. Làm lại thí nghiệm trên nhưng nhúng chìm dần khối hộp nằm ngang như hình 1b. Vẽ đồ thị diễn tả sự phụ thuộc của đố chỉ lực kế F vào khoảng cách h từ đáy hộp tới mặt nước trong trường hợp này.
Đáp án đúng:
Lời giải của Tự Học 365
Giải chi tiết:
1. Trọng lượng của khối hộp là \({P_1} = 81(N)\).
Khi nhúng vật sâu hơn 30cm thì độ lớn số chỉ lực kế không đổi tức là khi nhúng 30cm hộp đã chìm hoàn toàn, lực đẩy Acsimet là không đổi. Vậy hộp cao h = 30(cm) = 0,3(m)
Thể tích của vật sẽ bằng độ lớn của lực đẩy Acsimet cực đại chia cho trọng lượng riêng của nước:
\(V = \frac{{81 - 51}}{{10000}} = 0,003({m^3})\)
Trọng lượng riêng của kim loại dùng làm thí nghiệm là:
\(d = \frac{{81}}{{0,003}} = 27000(N/{m^3})\)
Chiều dài cạnh đáy của hộp là:
\(a = \sqrt {\frac{V}{h}} = 0,1(m) = 10(cm)\)
2. Khi nhấn chìm vật theo hình 1b ta có đồ thị tương tự như đồ thì hình 1c đã cho nghĩa là có một đoạn giảm dần và một đoạn không đổi nằm ngang. Tại vị trí chưa nhúng a = 0 thì F = 81N. Đến khi nhúng chìm hoàn toàn a = 10 thì F = 51 N.
