A. LÍ THUYẾT – Một vật nhúng vào chất lỏng bị chất lỏng đẩy thẳng đứng từ dưới lên với lực có độ lớn bằng trọng lượng của phần chất lỏng mà vật chiếm chỗ. Lực này gọi là lực đẩy Ác-si-mét. Ta có: F = d x v, trong đó +) d là trọng lượng riêng của chất lỏng (N/m3). +) v là thể tích phần chất lỏng bị vật chiếm chỗ (m3). – Lực đẩy Ác-si-mét không phụ thuộc vào độ sâu của vật.

B. HƯỚNG DẪN GIẢI BÀI TẬP SÁCH GIÁO KHOA

I. TÁC DỤNG CỦA CHẤT LỎNG LÊN VẬT NHÚNG CHÌM TRONG NÓ

Câu 1. Điều này chứng tỏ khi nhúng trong nước, vật chịu một lực đẩy từ dưới lên.

Câu 2. Một vật nhúng trong chất lỏng bị chất lỏng tác dụng một lực đẩy hướng từ dưới lên trên.

II. ĐỘ LỚN CỦA LỰC ĐẤY ÁC-SI-MÉT

Câu 3. Nhúng vật nặng vào bình đựng nước, thể tích nước từ trong bình tràn ra chính là thể tích của vật. Vật nhúng trong nước bị nước tác dụng một lực F đẩy từ phía dưới lên trên do đó số chỉ của lực kế lúc này là P₂.

Ta có: P₂ = P₁ – F, do vậy P₂ < P₁

Khi đổ nước từ bình B vào bình A, lực kế chỉ giá trị P₁. Điều này cho thấy lực đẩy Ác-si-mét có độ lớn bằng độ lớn của trọng lượng của phần nước bị vật chiếm chỗ.

III. VẬN DỤNG

Câu 4. Kéo gầu nước khi nó còn nằm trong nước ta cảm thấy nhẹ hơn khi kéo nó ngoài không khí vì gầu nước chìm trong nước có lực đẩy Acsimét từ dưới lên, còn trong không khí, mặc dù vẫn có lực đẩy Acsimét của không khí tác dụng vào gầu nhưng nhỏ hơn lực tác dụng của nước rất nhiều.

Câu 5. Vì thỏi nhôm và thép đều có thể tích như nhau nên chúng chịu tác dụng của lực đẩy Ácsimét như nhau.

Câu 6. Do trọng lượng riêng của nước lớn hơn trọng lượng riêng của dầu nên thỏi đồng nhúng trong nước chịu lực đẩy Ác-si-mét lớn hơn (mặc dù cả hai thỏi cùng chiếm một thể tích trong nước như nhau).

Câu 7

– Bước 1: Dùng cân để cân một vật nặng nhỏ không thấm nước treo dưới một cốc A đặt trên đĩa cân. Khối lượng vật và cốc (đĩa bên trái) bằng đúng trọng lượng của các quả cân (đĩa bên phải).

– Bước 2: Vật vẫn treo trên cân nhưng được nhúng hoàn toàn vào một bình tràn B chứa đầy nước, khi đó một phần nước trong bình tràn chảy ra cốc C và cân bị lệch về phía các quả cân.

 

– Bước 3: Vẫn giữ nguyên vật trong bình tràn đồng thời đổ nước từ cốc C vào cốc A trên đĩa cân thấy cản trở lại cân bằng. Như vậy, lực đẩy Ácsimét có độ lớn bằng trọng lượng của phần nước bị vật chiếm chỗ.

C. HƯỚNG DẪN GIẢI SÁCH BÀI TẬP TRANG 32-33 

10.1. Chọn B. Trọng lượng riêng của chất lỏng và thể tích của phần chất lỏng bị vật chiếm chỗ.

10.2. Chọn B. Quả 2 vì nó lớn nhất.

10.3. Ba vật làm bằng 3 chất khác nhau nên khối lượng riêng của ba chất đồng, sắt, nhôm khác nhau và theo thứ tự là: d_đồng > d_sắt > d_nhôm Theo công thức thì nếu ba vật có khối lượng bằng nhau nhưng vật nào có khối lượng riêng nhỏ hơn thì có thể tích lớn hơn. Do đó thể tích của các vật như sau: V_đồng < V_sắt < V_nhôm. Như vậy, lực tác dụng của nước vào nhôm là lớn nhất (nhôm có thể tích lớn nhất), vào đồng là nhỏ nhất (đồng có thể tích nhỏ nhất).

10.4. Lực đẩy của nước tác dụng vào ba vật là bằng nhau vì lực đẩy Ác-si-mét có độ lớn bằng trọng lượng của khối chất lỏng bị vật chiếm chỗ, lực đẩy này không phụ thuộc vào vật nhúng trong chất lỏng là chất gì, có hình dạng thế nào mà chỉ phụ thuộc vào thể tích của vật đó mà thôi.

10.5.

Ta có: 2dm³ = 0,002m³.

Lực đẩy Ác-si-mét tác dụng lên miếng sắt khi miếng sắt được nhúng chìm trong nước là:

F_nước = d_nước.V_sắt = 10.000N/m³ x 0,002m³ = 20N

Lực đẩy Ác-si-mét tác dụng lên miếng sắt khi miếng sắt được nhúng chìm trong rượu là:

F_rượu = d_rượu. V_sắt = 8.000N/m³ x 0,002m³ = 16N

Lực đẩy Ác-si-mét không thay đổi khi nhúng vật ở những độ sâu khác nhau vì lực đẩy Ác-si-mét chỉ phụ thuộc vào trọng lượng riêng của chất lỏng và thể tích phần chất lỏng bị vật chiếm chỗ

10.6. Lực đẩy của nước tác dụng vào hai thỏi tính bằng công thức: F₁ =dV₁; F₂ =dV₂ (trong đó d là trọng lượng riêng của nước, V₁ là thể tích của thỏi nhôm, V₂ là thể tích của thỏi đồng) Vì trọng lượng riêng của đồng lớn hơn của nhôm nên V₁ > V₂, do đó F₁ > F₂.

Vậy cân sẽ không cân bằng nữa khi nhúng ngập cả hai thỏi đồng thời vào hai bình đựng nước.

10.7. Chọn D. Cả ba trường hợp trên.

10.8. Chọn C. Lực đẩy Ác-si-mét tác dụng lên nó không đổi, áp suất nước tác dụng lên nó càng tăng.

10.9. Chọn C. 120cm³.

Hướng dẫn:

Lực đẩu Ac-si-rnet tác dụng lên vật:

F_A = P – P’ = 4,8 – 3,6 = 1,2N.

 

10.10. Chọn B. Trọng lượng riêng của vật nhỏ hơn trọng lượng riêng của nước.

10.11. Gọi P_đ là trọng lượng của cục nước đá khi chưa tan, V₁ là thể tích của phần nước bị cục nước đá chiếm chỗ, d_n là trọng lượng riêng của nước, F_A là lực đẩy Ác-si-met tác dụng lên nước đá khi chưa tan.

Gọi V₂ là thể tích của nước do cục nước đá tan hết tạo thành, P₂ là trọng lượng của lượng nước trên, ta có:

Vì khối lượng của cục nước đá và khối lượng của lượng nước do cục nước đá tan hết tạo thành phải bằng nhau, nên:

Từ (1) và (2) ⇒ V₁ = V₂. Thể tích của phần nước bị nước đá chiếm chỗ đúng bằng thể tích của nước trong cốc nhận được khi nước đá tan hết. Do đó mực nước trong cốc không thay đổi.

10.12. Khi nhúng chìm vật vào nước, vật chịu tác dụng của lực đẩy Ac-si-met nên số chỉ của lực kế giảm 0,2N, tức là F_A = 0,2N.

Ta có: F_A = V x d_n, trong đó d_n là trọng lượng riêng của nước, V là thể tích phần nước bị vật chiếm chỗ.

Tỉ số: d : d_n = 10,5 lần. Vậy chất làm vật là bạc.

10.13. Thể tích của quả cầu nhôm:

Gọi thể tích phần còn lại của quả cầu sau khi khoét lỗ là V. Để quả cầu nằm lơ lửng trong nước thì trọng lượng còn lại P của quả cầu phải bằng lực đẩy Ác-si-met: P’ = P_A

Thể tích nhôm đã khoét là: 54 – 20 = 34cm³

D. BÀI TẬP LUYỆN TẬP

Câu 1. Lực đẩy Ác-si-mét tác dụng lên vật có hướng như thế nào?

Chọn câu trả lời đúng trong các câu sau đây:

A. Hướng thẳng đứng từ trên xuống.

B. Hướng thẳng đứng từ dưới lên.

C. Hướng thẳng đứng từ trên xuống và từ dưới lên.

D. Theo mọi hướng.

Câu 2. Ta nói độ lớn của lực đẩy Ác-si-mét tác dụng lên vật được tính bằng:

A. Trọng lượng của phần chất lỏng mà vật chiếm chỗ.

B. Tích trọng lượng riêng của chất lỏng với thể tích phần chất lỏng mà vật chiếm chỗ.

C. Tích trọng lượng riêng của chất lỏng với thể tích phần chìm của vật.

D. Tích trọng lượng riêng của chất lỏng với thể tích của vật.

Hãy chọn câu phát biểu sai trong các câu trên.

Câu 3. Nhúng chìm ba thỏi kim loại đặc (sắt, đồng, nhôm) trong cùng một chất lỏng. Hỏi lực đẩy Ác-si-mét tác dụng lên vật nào lớn nhất, nhỏ nhất? Biết chúng có cùng thể tích. Hãy chọn câu trả lời đúng theo thứ tự tăng dần trong các câu sau:

A. F_nhôm < F_đồng < F_sắt

B. F_nhôm <F_sắt < F_đồng

C. F_sắt = F_đồng = F_nhôm

D. F_sắt < F_đồng < F_nhôm

Câu 4. Ba quả cầu làm bằng: đồng, vàng, bạc, có khối lượng m₁ = m₂ = m₃. Khi nhúng chìm chúng vào trong dầu thì lực đẩy Ác-si-mét tác dụng lên chúng như thế nào? Tại sao? Hãy chọn câu trả lời và giải thích đúng trong các câu sau:

A. F_đồng = F_vàng = F_bạc, vì chúng có khối lượng bằng nhau.

B. F_đồng = F_vàng = F_bạc, vì chúng được nhúng trong cùng một chất.

C. F_đồng < F_bạc < F_vàng, vì D_đồng < D_bạc < D_vàng

D. F_vàng < F_bạc < F_đồng, vì V_đồng > V_bạc >V_vàng và chúng được nhúng trong cùng một chất lỏng.

Câu 5. Có ba thỏi kim loại đặc được làm cùng một chất, có khối lượng bằng nhau. Ta nhúng chìm các vật đó vào trong ba chất lỏng khác nhau đó là: nước biển, nước, dầu. Hỏi lực đẩy Ác-si-mét tác dụng lên chúng như thế nào? hãy chọn câu trả lời đúng trong các câu sau:

A. F_nbiển = F_nước = F_dầu

B. F_nbiển > F_nước > F_dầu

C. F_nbiển < F_nước < F_dầu

D. Một kết quả khác.

HƯỚNG DẪN GIẢI

Câu 1. Hướng thẳng đứng từ dưới lên. Chọn B.

Câu 2. Ta nói độ lớn của lực đẩy Ác-si-mét tác dụng lên vật được tính bằng tích trọng lượng riêng của chất lỏng với thể tích của vật là câu nói sai. Chọn D.

Câu 3. Mặc dù kim loại các vật là khác nhau nhưng chúng có cùng thể tích và nhúng trong cùng một chất lỏng nên lực đẩy Ác-si-mét tác dụng lên chúng đều bằng nhau: F_sắt = F_đồng = F_nhôm Chọn C.

Câu 4. F_vàng < F_bạc < F_đồng, vì F_đồng > F_bạc > F_vàng và chúng được nhúng trong cùng một chất lỏng. Chọn D.

Câu 5. Ta có các vật cùng chất, cùng khối lượng nên chúng cùng thể tích, mặt khác d_nbiển > d_nước > d_dầu nên F_nbiển > F_nước > F_dầu. Chọn B.

Nguồn website giaibai5s.com