BÀI 17 LỰC ĐẤY ARCHIMEDES

I. LỰC ĐẨY TÁC DỤNG LÊN VẬT ĐẶT TRONG CHẤT LỎNG

17. Hãy biểu diễn các lực tác dụng lên viên bi, ốc vít kim loại, miếng xốp khi chúng ở vị trí hình như hình 17.2 Trang 73

Trả lời:

Biểu diễn các lực tác dụng lên viên bi, ốc vít kim loại, miếng xốp khi chúng ở vị trí hình như hình 17.2

1. Rút ra điều kiện để một vật chìm xuống hoặc nổi lên khi đặt một khi đặt trong chất lỏng

Trả lời:

Điều kiện để một vật chìm xuống hoặc nổi lên khi đặt một khi đặt trong chất lỏng:

• Chìm xuống khi lực đẩy Archimedes nhỏ hơn trọng lực của vật (F_A < P)
• Nổi lên khi lực đẩy Archimedes lớn hơn trọng lực của vật (F_A> P)

17. Mô tả sự thay đổi lực đẩy của nước lên quả bóng ở hình 17.1 Trang 73 từ khi bắt đầu nhấn quả bóng vào nước đến khi quả bóng chìm hoàn toàn trong nước.

Trả lời:

Lực đẩy của nước tác dụng lên quả bóng sẽ tăng dần từ khi bắt đầu nhấn quả bóng vào nước đến khi quả bóng chìm hoàn toàn trong nước. Vì khi vừa nhấn quả bóng vào nước ta cảm nhận được lực đẩy của nước nhỏ và dễ dàng nhấn xuống nhưng khi nhúng chìm quả bóng xuống nước ta cần tác dụng một lực mạnh hơn, tay ta cảm nhận được lực đẩy của nước tác dụng lên quả bóng lớn hơn.

II. ĐỘ LỚN CỦA LỰC ĐẨY ARCHIMEDES

Thảo luận

17. CH. Bảng 17.1 Trang 74, Từ bảng số liệu ta có thể rút ra được kết luận gì về độ lớn lực đẩy Archimedes

Trả lời:

Dựa vào kết quả thí nghiệm HS hoàn thành bảng, hoặc tham khảo bảng số liệu minh họa trên

Nhận xét: Độ lớn lực đẩy Archimedes tỉ lệ với trọng lượng của chất lỏng tràn ra

1. Vận dụng công thức tính định luật Archimedes Hãy giải thích vì sao cùng một viên đất nặn với hình dạng khác nhau có thể lúc chìm, lúc thì nổi.

Trả lời:

Tạo hình viên đất nặn này thành hình một chiếc thuyền có thể nổi lên trên mặt nước.

Giải thích:

Bất kỳ vật nào khi thả vào nước thì đều chịu lực đẩy Archimedes của nước hướng lên trên. Lực đẩy Archimedes phụ thuộc vào trọng lượng riêng của chất lỏng và thể tích phần chất lỏng bị vật chiếm chỗ (thể tích phần bị chìm của vật).

Thả một cục đất nặn vào nước, cục đất nặn nặng và sẽ chìm xuống bởi khối lượng riêng của nó lớn hơn nước.

Hình dạng một chiếc thuyền, bên trong cục đất này còn chứa cả không khí. Vì thế khối lượng riêng trung bình của thuyền đất sẽ nhỏ hơn nước và nó nổi được trên nước. Một yếu tố quan trọng nữa là thể tích phần chất lỏng bị vật chiếm chỗ (thể tích phần bị chìm của vật). Nếu như phần thể tích này lớn, lực đẩy Archimedes của nước lên vật càng lớn sẽ giúp vật nổi lên. Thể tích phần chìm của cục đất nặn nhỏ hơn thể tích phần chìm của thuyền (bao gồm cả phần không khí trong thuyền), đó là lý do cùng là đất nhưng cục đất thì chìm nhưng nặn thành thuyền thì nó lại nổi.

1. Giải thích vì sao trong thí nghiệm mở đầu nắp chai nhựa lại nổi lên còn viên bi, ốc vít kim loại thì vẫn nằm ở đáy cốc.

Trả lời:

Nắp chai nhựa lại nổi lên còn viên bi, ốc vít kim loại thì vẫn nằm ở đáy cốc vì:

• Nắp chai nhựa bên trong còn chứa cả không khí nên khối lượng riêng trung bình của nắp chai nhựa sẽ nhỏ hơn nước và nó nổi được trên nước.
• Viên bi, ốc vít kim loại thì vẫn nằm ở đáy cốc bởi khối lượng riêng của nó lớn hơn nước.

1. Hãy so sánh trọng lượng riêng của vật và trọng lượng riêng của nước khi vật chìm, khi vật nổi

Trả lời:

Vật nổi khi trọng lượng riêng của chất lỏng lớn hơn trọng lượng riêng của vật.

Vật chìm khi trọng lượng riêng chất lỏng nhỏ hơn trọng lượng riêng của vật.