LỰC ĐẨY ÁC – SI - MÉT

Tại sao khi một vật vào nước ta lại thấy nhẹ hơn khi ở ngoài không khí? Để trả lời được câu hỏi đó, Vatly247 xin chia sẻ bài viết Lực đẩy Ác - si - mét thuộc chương trình Vật Lí lớp 8. Hi vọng với kiến thức trọng tâm và hướng dẫn trả lời câu hỏi một cách chi tiết, đây sẽ là tài liệu giúp các bạn học tập tốt hơn.

A - KIẾN THỨC TRỌNG TÂM

1. Tác dụng của chất lỏng lên vật nhúng chìm trong nó: 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.

2. Độ lớn của lực đẩy Ác – si – mét

Công thức tính lực đẩy Ác - si - mét: F_A = d.V

Trong đó: d là trọng lượng riêng của chất lỏng

                 V là thể tích phần chất lỏng bị vật chiếm chỗ.

A. SÁCH GIÁO KHOA

Câu C1. (Trang 36 SGK) Treo một vật nặng vào lực kế, lực kế chỉ giá tri P₁ (H. 10.2a). Nhúng vât nặng chìm trong nước, lực kế chỉ giá trị P₁ (H.10.2b). P₁ < P chứng tỏ điều gì?

Trả lời: Nhúng vât nặng chìm trong nước, lực kế chỉ giá trị P₁ (H.10.2b). P₁ < P chứng tỏ chất lỏng đã tác dụng vào vật nặng một lực đẩy hướng từ dưới lên.

Câu C2. (Trang 36 SGK) Hãy chọn từ thích hợp cho chỗ trống trong kết luận sau:

Một vật nhúng trong chất lỏng bị chất lỏng tác dụng một lực đẩy hướng từ.........

Trả lời: Một vật nhúng trong chất lỏng bị chất lỏng tác dụng một lực đẩy hướng từ dưới lên trên theo phương thẳng đứng.

Câu C3. (Trang 37 SGK) Hãy chứng minh rằng thí nghiệm ở hình 10.3 (SGK) chứng tỏ dự đoán về độ lớn của lực đẩy Ác-si-mét nêu trên là đúng.

Trả lời: Trong thí nghiệm hình 10.3

Khi nhúng vật nặng chìm trong bình tràn, nước từ trong bình tràn ra (H. 10.3b SGK), thể tích của phần nước này bằng thể tích của vật. Vật nhúng trong nước bị nước tác dụng lực đẩy hướng từ dưới lên trên, số chỉ của lực kế lúc này là: P₂ = P₁ – F_A < P₁, trong đó P₁ là trọng lượng của vật; F_A là lực đẩy Ác – si – mét.

Khi đổ nước từ cốc B vào cốc A, lực kế chỉ giá trị P₁ (H. 10.3c SGK), điều đó chứng tỏ lực đẩy Ác – si – mét có độ lớn bằng trọng lượng của phần chất lỏng bị vật chiếm chỗ.

Câu C4. (Trang 38 SGK) Hãy giải thích hiện tượng nêu ra ở đầu bài: "Khi kéo nước từ dưới giếng lên, ta thấy gàu nước khi còn ngập dưới nước nhẹ hơn khi đã lên khỏi mặt nước. Tại sao?"

Trả lời: Kéo gàu nước lúc ngập trong nước cảm thấy nhẹ hơn khi kéo trong không khí, vì gàu nước chìm trong nước bị nước tác dụng một lực đẩy Ác – si – mét hướng từ dưới lên, lực này có độ lớn bằng trọng lượng của phần nước bị gàu chiếm chỗ.

Câu C5. (Trang 38 SGK) Một thỏi nhôm và một thỏi thép có thể tích bằng nhau cùng được nhúng chìm trong nước. Thỏi nào chịu lực đẩy Ác-si-mét lớn hơn?

Trả lời: Hai thỏi chịu tác dụng của lực đẩy Ác-si-mét có độ lớn như nhau vì lực đẩy Ác – si – mét chỉ phụ thuộc vào trọng lượng riêng của nước và thể tích của phần nước bị mỗi thỏi chiếm chỗ.

Câu C6. (Trang 38 SGK) Hai thỏi đồng có thể tích bằng nhau, một thỏi đươc nhúng vào nước, một thỏi được nhúng vào dầu. Thỏi nào chịu lực đẩy Ác-si-mét lớn hơn.

Trả lời: Do 2 thỏi đồng có thể tích như nhau nhưng 1 thỏi nhúng trong dầu còn 1 thỏi nhúng trong nước, mà nước lại có trọng lượng riêng lớn hơn dầu. Nên lực đẩy Ác-si-mét của thỏi nhúng vào nước lớn hơn.

Câu C7. (Trang 38 SGK) Hãy nêu phương án thí nghiệm dùng cân vẽ ở hình 10.4  (SGK) thay cho lực kế để kiểm tra dự đoán về độ lớn của lực đẩy Ác-si- mét.

Trả lời: Ta có thể dùng cân để kiểm tra dự đoán về độ lớn của lực đẩy Ác-si-mét như hình sau:

Có thể em chưa biết: Kết quả kiểm tra cho thấy, lực đẩy Ác – si – mét tác dụng vào vương miện lớn hơn lực đẩy Ác – si – mét tác dụng vào khối lượng vàng của nhà vua trao. Từ đó suy ra thể tích của vương miện lớn hơn thể tích của khối vàng. Như vậy, khối lượng riêng của chất làm vương miện nhỏ hơn khối lượng riêng của vàng. Điều đó có nghĩa là vương miện không phải làm bằng vàng nguyên chất.

C. SÁCH BÀI TẬP

Câu 10.1: Đáp án B

Câu 10.2: Đáp án B

Câu 10.3: Ba vật làm bằng 3 chất khác nhau: đồng, sắt, nhôm. Khối lượng riêng của chúng khác nhau:

D_đồng > D_sắt > D_nhôm

Vì khối lượng của 3 vật bằng nhau nên vật nào có khối lượng riêng lớn hơn thì thể tích nhỏ hơn ( V = m/D)

Vậy V_đồng < V_sắt < V_nhôm, do đó lực đẩy của nước tác dụng vào vật làm bằng nhôm là lớn nhất và lực đẩy của nước tác dụng vào vật làm bằng đồng là bé nhất.

Câu 10.4. Ta đã biết độ lớn của lực đẩy Ác – si – mét bằng trọng lượng của khối chất lỏng bị vật chiếm chỗ. Như vậy, lực đẩy này không phụ thuộc vào vật nhúng trong chất lỏng là chất gì, có hình dạng như thế nào mà chỉ phụ thuộc vào thể tích của vật đó mà thôi. Ba vật làm từ ba chất khác nhau sắt, đồng, sứ có cùng thể tích nhúng ngập vào trong nước thì lực đẩy của nước tác dụng vào 3 vật là bằng nhau.

Câu 10.5: Lực đẩy Ác – si – mét tác dụng lên miếng sắt khi miếng sắt được nhúng chìm trong nước là:

F_Anước = d_nước. V_sắt = 10000.0,002 = 20N

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

F_Arượu = d_rượu. V_sắt = 8000.0,002 = 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 của phần chất lỏng bị vật chiếm chỗ.

Câu 10.6. Cân không thăng bằng. Lực đẩy của nước tác dụng vào hai thỏi tính theo công thức”

F_A1 = d.V₁ ;   F_A2 = d.V₂

(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 trọng lượng riêng của nhôm nên V₁ > V₂, do đó F_A1 > F_A2