Thả một vật làm bằng kim loại vào bình đo thể tích có vạch chia độ thì nước trong bình

Thả một vật làm bằng kim loại vào bình đo thể tích có vạch chia độ thì nước trong bình

Đề bài: Thả một vật làm bằng kim loại vào bình đo thể tích có vạch chia độ thì nước trong bình từ vạch 180 cm³ tăng đến vạch 265 cm³. Nếu treo vật vào một lực kế trong điều kiện vật vẫn nhúng hoàn toàn trong nước thấy lực kế chỉ 7,8 N.

a. Tính lực đẩy Acsimét tác dụng lên vật.

b. Xác định khối lượng riêng của chất làm vật.

Lời giải

Vì vật làm bằng kim loại nên vật chìm hoàn toàn trong nước.

Ta có, thể tích nước dâng lên chính bằng thể tích của vật.

⇒ V_d = V = 265 − 180 = 85 cm³ = 8,5.10^-5 m³

Lực đẩy Acsimet tác dụng lên vật: F_A = d.V = 10000.8,5.10⁻⁵ = 0,85 N

Nếu treo vật vào một lực kế trong điều kiện vật vẫn nhúng hoàn toàn trong nước thì khi đó vật chịu tác dụng của trọng lực P và lực đẩy Acsimet F_A. Hai lực này có cùng phương nhưng ngược chiều nhau.

=> P – F_A = 7,8N

$\Rightarrow$ P = F_A + 7,8 = 0,85 + 7,8 = 8,65N

Mặc khác trọng lượng của vật P = 10.D_v.V

=> D_v = P : 10V = 8,65 : (10.8,5.10⁻⁵ )

⇒ D_v = 10176 (kg/m³)