Phương pháp giải bài tập Sự nổi của vật nhúng trong lòng chất lỏng môn Vật Lý 8

PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP SỰ NỔI CỦA VẬT

NHÚNG TRONG LÒNG CHẤT LỎNG

 

1. So sánh lực đẩy Ác-si-mét tác dụng lên vật

- Khi một vật thả vào trong hai chất lỏng khác nhau mà nó đều nổi thì lực đẩy Ác-si-mét tác dụng lên nó trong hai trường hợp đó đều bằng nhau.

- Khi hai vật làm bằng các chất liệu khác nhau nhưng có cùng thể tích và cùng nổi trong một chất lỏng thì vật nào bị chìm nhiều hơn thì lực đẩy Ác-si-mét tác dụng lên nó lớn hơn. Hay nói cách khác, vật nào có trọng lượng riêng lớn hơn thì lực đẩy Ác-si-mét tác dụng lên nó là lớn hơn.

2. Xác định trọng lượng của một vật khi nổi trên mặt chất lỏng

Muốn xác định trọng lượng của một vật khi nổi trên mặt chất lỏng thì ta xác định lực đẩy Ác-si-mét tác dụng lên nó. Bởi vì khi nổi lên trên mặt chất lỏng thì trọng lượng P của vật luôn bằng lực đẩy Ác-si-mét FA tác dụng lên vật.

Bài 1: Một vật có trọng lượng riêng là 26000 N/m³. Treo vật vào một lực kế rồi nhúng vật ngập trong nước thì lực kế chỉ 150 N. Hỏi nếu treo vật ngoài không khí thì lực kế chỉ bao nhiêu? Cho biết trọng lượng riêng của nước là 10000 N/m³.

Giải

Gọi P là số chỉ của lực kế khi treo vật vào lực kế ở ngoài không khí.

P_n là số chỉ của lực kế khi vật ở trong nước.

d là trọng lượng riêng của vật

d_n là trọng lượng riêng của nước.

F_A = P - P_n 

⇒ d_n.V = dV - P_n

Bài 2: Một vật nặng 3kg đang nổi trên mặt nước. Lực đẩy Ác-si-mét tác dụng lên vật bằng bao nhiêu? Biết trọng lượng riêng của nước là 10000N/m³

Giải

- Vì vật đang nổi trên mặt nước nên lúc này lực đẩy Ác si mét và trọng lực của vật là bằng nhau.

- Trọng lượng của vật là: 3.10 = 30 (N)

- Lực đẩy Ác-si-mét tác dụng lên vật là 30N

Bài 3: Một khối nước đá hình lập phương cạnh 5cm, khối lượng riêng 0,9g/cm³. Viên đá nổi trên mặt nước. Tính tỉ số giữa thể tích phần nổi và phần chìm của viên đá từ đó suy ra chiều cao của phần nổi.

Giải

- Thể tích của khối nước đá là:

   5.5.5 = 125 (cm³)

- Khối lượng của khối nước đá là:

   0,9.125 =112,5 (g) = 0,1125 (kg)

- Trọng lượng khối nước đá là:

    0,1125. 10 = 1,125 (N)

- Lực đẩy Ác si mét tác dụng lên khối nước đá là 1,125N

- Thể tích phần nước đá chìm trong nước là:

F_A= d.V

   

- Tỉ số giữa thể tích phần nổi và phần chìm của viên đá là:

   (125 – 112,5) : 112,5 = 1/9

- Chiều cao của phần nổi là:

   

Đáp số: tỉ số 1/9 ; 4,4cm

Bài 4: Tại sao miếng gỗ thả vào nước thì nổi?

A. Vì trọng lượng riêng của gỗ nhỏ hơn trọng lượng riêng của nước.

B. Vì trọng lượng riêng của gỗ lớn hơn trọng lượng riêng của nước.

C. Vì gỗ là vật nhẹ.

D. Vì gỗ không thấm nước.

Giải

- Trọng lượng P = d_vật.V

- Lực đẩy Ác – si – mét: F_A = d_{chất lỏng}.V

- Vật nổi lên khi F_A > P

⇒ d_{chất lỏng} > d_vật

⇒ gỗ thả vào nước thì trọng lượng riêng của gỗ nhỏ hơn trọng lượng riêng của nước

⇒ Đáp án A

Bài 5: Một phao bơi có thể tích 25 dm³ và khối lượng 5 kg. Hỏi lực nâng tác dụng vào phao khi chìm trong nước là bao nhiêu? Trọng lượng riêng của nước là 10000 N/m³.

A. 100 N      

B. 150 N       

C. 200 N       

D. 250 N

Giải

Lực đẩy Ác – si – mét tác dụng lên phao là:

F_A = d.V= 10000. 0,025= 250N

Trọng lượng của phao là:

P = 10.m = 10.5 = 50N

Lực nâng phao là:

F = F_A – P = 200N

⇒ Đáp án C

Bài 6: Một chiếc xà lan có dạng hình hộp dài 4m, rộng 2m. Biết xà lan ngập sâu trong nước 0,5 m. Trọng lượng riêng của nước là 10000 N/m³. Xà lan có trọng lượng là bao nhiêu?

A. P = 40000 N       

B. P = 45000 N

C. P = 50000 N       

D. Một kết quả khác

Giải

Thể tích xà lan chìm trong nước:

V = 4.2.0,5 = 4 m³

Lực đẩy Ác – si – mét tác dụng lên xà lan:

F_A = d.V = 10000.4 = 40000 N

Do thuyền lơ lửng trong chất lỏng nên trọng lượng của xà lan là:

F_A = P = 40000 N

⇒ Đáp án A

----------

Trên đây là toàn bộ nội dung tài liệu Phương pháp giải bài tập Sự nổi của vật nhúng trong lòng chất lỏng môn Vật Lý 8 năm 2020-2021, để theo dõi nhiều tài liệu tham khảo hữu ích khác vui lòng đăng nhập vào hệ thống hoc247.net chọn chức năng xem online hoặc tải về máy!

Chúc các em học tập thật tốt!