Các bài tập nâng cao về Bình thông nhau- Lực đẩy Ác-si-mét môn Vật lý 8 có đáp án

BÀI TẬP VẬT LÝ 8 NÂNG CAO

LUYỆN TẬP VỀ BÌNH THÔNG NHAU –LỰC ĐẨY ACSIMET

 

* Bài tập 1: Ba ống giống nhau và thông  nhau chứa  nước chưa đầy ( H.vẽ), Đổ vào bên trái một cột dầu  cao h₁ = 20cm và đổ vào bên phải một cột dầu cao  h₂ = 25cm. Hỏi mực nước ở ống giữa sẽ dâng cao bao nhiêu so với lúc đầu. Biết trọng lượng riêng của nước, dầu lần lượt là d₁ = 10000N/m³ và d₂ = 8000N/m³.

                                                               Bài giải

Khi chưa đổ nước vào 2 nhánh thì áp suất của 3 nhánh đều bằng nhau nên ta có

                     p₁ = p₂ = p₃

Khi đổ dầu vào 2 nhánh thì áp suất tổng cộng của 2 cột dầu này gây ra là.

                   p = d₂.h₁ + d₂.h₂ ­ = d₂ (h₁ + h₂) = 8000.0,45 = 3600(N)

Khi đã ở trạng thái cân bằng thì áp suất ở 3 nhánh lúc này lại bằng nhau nên ta có

                  P₁^’ = p₂^’ = p₃^’  = 3600:3 = 1200(N)

 Do dầu nhẹ hơn nước nên ở nhánh giữa không có dầu và như vậy áp suất do  cột nước ở nhánh giữa gây lên so với lúc đầu là :

               p₂^’ = h^’.d₁  ⇒ h^’ = \(\frac{{{p_2}'}}{{{d_1}}} = \frac{{1200}}{{10000}}\) = 0,12(m)

Vậy mực nước ở nhánh giữa sẽ dâng lên thêm 0,12(m)

* Bài tập 2:  Một ống chữ U có 2 nhánh hình trụ tiết diện khác nhau và chứa thủy ngân. Đổ nước vào nhánh nhỏ đến khi cân bằng thì thấy mực thủy ngân ở 2 nhánh chênh nhau h = 4cm. Tính chiều cao cột nước cho biết trọng lượng riêng của thủy ngân là d₁ = 136000N/m³, của nước là d₂ = 10000N/m³. Kết quả có thay đổi không nếu đổ nước vào nhánh to

Bài giải

Xét áp suất tại các điểm có mức ngang mặt thủy ngân

Bên có nhánh nước ở 2  nhánh ta có

P₁ = p₂ hay d₁.h = d₂.d₂ ( h₁;h₂ lần lượt là chiều cao của

Cột thủy ngân và nước ở nhánh I và II )

Suy ra h₂ =\(\frac{{{d_1}.h}}{{{d_2}}} = \frac{{0,04.136000}}{{10000}}\)  = 0,544(m) = 54,4(cm)

Kết quả trên không phụ thuộc việc nước được  đổ vào nhánh to hay nhánh nhỏ

*Bài tập 3: Bình A hình trụ tiết diện 8cm² chứa nước đến độ cao 24cm. Bình hình trụ B có tiết diện 12cm² chứa nước đến độ cao 50cm. Người ta nối chúng thông với nhau ở đáy bằng một ống dẫn nhỏ có dung tích không đáng kể, tìm độ cao cột nước ở mỗi bình. Coi đáy của hai bình ngang nhau.

S₁ =8cm²

h₁ =24cm

S₂ = 12cm²

h₂ = 50cm

h_A = ? 

h_B =?

                                                                         Bài giải

Khi nối 2 bình bởi một ống có dung tích không đáng kể  thì nước từ bình B chảy sang bình A

Thể tích nước chảy từ bình B sang bình A là  V_B = ( h₂- h ) S₂

 Thể tích nước bình A nhận từ bình B là  V_A = ( h - h₁ ) S₁

Mà V_A = V_B  nên ta có ( h₂- h ) S₂ = ( h - h₁ ) S₁

Biến đổi ta được  h =\(\frac{{{h_1}{S_1} + {h_2}{S_2}}}{{{S_1} + {S_2}}} = \frac{{24.8 + 50.12}}{{8 + 12}}\)  = 39,6

Vậy độ cao của cột nước trong 2 ống lúc cân bằng là 39,6(cm)

* Bài tập 4: Hai hình trụ A và B đặt thẳng đứng có tiết diện lần lượt là 100cm² và 200cm² được nối thông đáy bằng một ống nhỏ qua khoá k như hình vẽ. Lúc đầu khoá k để ngăn cách hai bình, sau đó đổ 3 lít dầu vào bình A, đổ 5,4 lít nước vào bình B. Sau đó mở khoá k để tạo thành một bình thông nhau. Tính độ cao mực chất lỏng ở mỗi bình. Cho biết trọng lượng riêng của dầu và của nước lần lượt là: d₁=8000N/m³ ; d₂= 10 000N/m³

Bài giải

Gọi h₁, h₂ là độ cao mực nước ở bình A và bình B khi đã cân bằng.

S_A.h₁+S_B.h₂ =V₂  ⇒100 .h₁ + 200.h₂ =5,4.10³ (cm³)

⇒ h₁   + 2.h₂= 54 cm                            (1)

Áp suất ở đáy hai bình là bằng nhau nên.

 d₂h₁ + d₁h₃ = d₂h₂

10000.h₁ + 8000.30 = 10000.h₂ ⇒ h₂ = h₁ + 24             (2)                                

Từ (1) và (2) ta suy ra:   h₁+2(h₁ +24 ) = 54  

⇒  h₁= 2 cm  

⇒  h₂= 26 cm    

 

---Để xem tiếp nội dung Các bài tập nâng cao về Bình thông nhau- Lực đẩy Ác-si-mét môn Vật lý 8 có đáp án các em vui lòng đăng nhập vào trang hoc247.net để xem online hoặc tải về máy tính---

 

Trên đây là một phần trích đoạn nội dung Tài liệu Các bài tập nâng cao về Bình thông nhau- Lực đẩy Ác-si-mét môn Vật lý 8 có đáp án. Để xem toàn bộ nội dung các em chọn chức năng xem online hoặc đăng nhập vào website hoc247.net để tải tài liệu về máy tính.

Hy vọng tài liệu này sẽ giúp các em học sinh ôn tập tốt và đạt thành tích cao trong học tập .

Các em quan tâm có thể tham khảo thêm các tài liệu cùng chuyên mục:

• Các bài tập nâng cao chủ đề Ròng rọc môn Vật lý 8 có đáp án

• Hướng dẫn giải 1 số dạng toán về Chuyển động cơ học Vật lý 8

• 91 câu hỏi trắc nghiệm Chuyên đề Lực đẩy Ác-si-mét có đáp án môn Vật lý 8

​Chúc các em học tập tốt !