Lý 8 Bài 10: Lực đẩy Ác-si-mét

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.

a) Dự đoán

- Acsimet dự đoán:

• Vật nhúng trong chất lỏng càng nhiều thì lực đẩy của nước lên vật càng mạnh.

• Độ lớn của lực đẩy lên vật nhúng trong chất lỏng bằng trọng lượng của phần chất lỏng bị vật chiếm chỗ.

b) Thí nghiệm

- B1: Đo P₁ của cốc A và vật.

- B2: Nhúng vật vào nước → nước tràn ra cốc chứa. Đo trọng lượng P₂

- B3: So sánh P₂ và P₁ : P₂ < P₁ => P₁ = P₂ + F_A

- B4: Đổ nước tràn từ cốc chứa vào cốc A. Đo trọng lượng

     → P₁ = P₂ + P_{nước tràn ra}    

• Khi nhúng vật chìm trong bình tràn, thể tích nước tràn ra bằng thể tích của vật. Vật bị nước tác dụng lực đẩy từ đưới lên số chỉ của lực kế là: \({P_2} = {\rm{ }}{P_1} - {\rm{ }}{F_A}\)  .

• Khi đổ nước từ B sang A lực kế chỉ P₁, chứng tỏ F_A có độ lớn bằng trọng lượng của phần chất lỏng bị vật chiếm chỗ

c) Công thức tính lực đẩy Ác- si- mét

- Công thức: \(F_{A}\)  = d . V

+ Trong đó:

• \(F_{A}\): Lực đẩy Acsimét (N)

• d: Trọng lượng riêng của chất lỏng (N/m²)

• V: Thể tích chất lỏng bị vật chiếm chỗ (m³)

Câu 1: Một thỏi nhôm và một thỏi thép có cùng thể tích được nhúng chìm vào trong nước, thì thỏi nào chịu lực đẩy Ác- si- mét lớn hơn?

Hướng dẫn giải

Hai thỏi chịu tác dụng của lực đẩy Ác si mét bằng nhau vì lực đẩy Ác si mét chỉ phụ thuộc vào trọng lượng riêng của riêng của nước và thể tích của phần nước mỗi thỏi chiếm chỗ.

Câu 2: Hãy nêu phương án thì nghiệm dụng cân vẽ ở hình 10.4 thay cho lực kế để kiểm tra dự đoạn về độ lớn của lực đẩy Ác si mét.

Hướng dẫn giải

Bước 1: Dùng cân để cân một vật nặng nhỏ không thấm nước treo dưới một cốc A đặt trên đĩa cân. Khối lượng vật và cốc (đĩa bên trái) bằng đúng trọng lượng của các quả cân (đĩa bên phải).

Bước 2: Vật vẫn treo trên cân nhưng được nhúng hoàn toàn vào một bình tràn B chứa đầy nước, khi đó một phần nước trong bình tràn chảy ra cốc C và cân bị lệch về phía các quả cân.

Bước 3: Vẫn giữ nguyên vật trong bình tràn đồng thời đổ nước từ cốc C vào cốc A trên đĩa cân thấy cân trở lại cân bằng.

Như vậy, lực đẩy Ác-si-met có độ lớn bằng trọng lượng của phần nước bị chiếm chỗ.

Câu 1: Treo một vật ở ngoài không khí vào lực kế, lực kế chỉ 2,1 N. Nhúng chìm vật đó vào nước thì số chỉ của lực kế giảm 0,2 N. Hỏi chất làm vật đó có trọng lượng riêng lớn gấp bao nhiêu lần trọng lượng riêng của nước. Biết trọng lượng riêng của nước là 10000 N/m³.

Câu 2: Thể tích của một miếng sắt là 2dm³. Lực đẩy tác dụng lên miếng sắt khi nhúng chìm trong nước sẽ nhận giá trị bao nhiêu?

Câu 3: Một vật có trọng lượng riêng là 22000 N/m³. Treo vật vào một lực kế rồi nhúng vật ngập trong nước thì lực kế chỉ 30N. Hỏi nếu treo vật ở ngoài không khí thì lực kế chỉ bao nhiêu? Cho biết trọng lượng riêng của nước là 10000 N/m³.

Câu 4: Một vật ở trong nước chịu tác dụng của những lực nào?

Câu 1: Một thỏi nhôm và một thỏi thép có thể tích bằng nhau cùng được nhúng chìm trong nước. Nhận xét nào sau đây là đúng?

A. Thỏi nào nằm sâu hơn thì lực đẩy Ác- si- mét tác dụng lên thỏi đó lớn hơn.

B. Thép có trọng lượng riêng lớn hơn nhôm nên thỏi thép chịu tác dụng của lực đẩy Ác- si- mét lớn hơn.

C. Hai thỏi nhôm và thép đều chịu tác dụng của lực đẩy Ác- si- mét như nhau vì chúng cùng được nhúng trong nước như nhau.

D. Hai thỏi nhôm và thép đều chịu tác dụng của lực đẩy Ác- si- mét như nhau vì chúng chiếm thể tích trong nước như nhau.

Câu 2: Trong các câu sau, câu nào đúng?

A. Lực đẩy Ác- si- mét cùng chiều với trọng lực.

B. Lực đẩy Ác- si- mét tác dụng theo mọi phương vì chất lỏng gây áp suất theo mọi phương.

C. Lực đẩy Ác- si- mét có điểm đặt ở vật.

D. Lực đẩy Ác- si- métt luôn có độ lớn bằng trọng lượng của vật.

Câu 3: Công thức tính lực đẩy Ác- si- mét là:

A. F_A = D.V        B. F_A = P_vật

C. F_A = d.V        D. F_A = d.h

Câu 4: Lực đẩy Ác-si-mét tác dụng lên một vật nhúng trong chất lỏng bằng:

A. Trọng lượng của vật.

B. Trọng lượng của chất lỏng.

C. Trọng lượng phần chất lỏng bị vật chiếm chỗ.

D. Trọng lượng của phần vật nằm dưới mặt chất lỏng.

Qua bài này, các em sẽ được làm quen với các kiến thức liên quan đến Lực đẩy ác-si-mét  cùng với các bài tập liên quan theo nhiều cấp độ từ dễ đến khó…, các em cần phải nắm được : 

• Nêu được đặc điểm của lực đẩy Ác- si- mét .

• Viết được công thức tính độ lớn của lực đẩy Ác- si- mét, nêu tên các đại lượng ,đơn vị của các đại lượng đó.

• Giải thích được các hiện tượng đơn giản thường gặp có liên quan.