Bài 3: (4,0 điểm) Trong bình trụ diện tích đáy là S có nổi một cục nước đá, cục nước đá này đã được giữ bởi sợi chỉ và đầu kia sợi dây buộc vào đáy. Khi nước đá tan hết thì mực nước trong bình hạ xuống một đoạn . Tìm sức căng của sợi chỉ khi buộc cục nước đá.

Đáp án:

Giải thích các bước giải:

Gọi:

+sức căng của sợi chỉ là T,

+d và d_n lần lượt là trọng lượng riêng của nước đá và nước;

+V và V_n lần lượt là thể tích của cục nước đá và thể tích của cục nước đá ngập trong nước.

+P là trọng lượng của cục nước đá;

+F_A là lực đẩy Acsimet tác dụng lên cục đá.

--Vì cục nước đá cân bằng nên ta có:

F_A = P + T  T = F_A – P = d_n.V_n – d.V   (1)                                                 

-Khi đá tan hết, do khối lượng nước đá không đổi nên:

d.V  =  d_n.V^’    (với V^’ là thể tích nước do cục đá tan chảy)

 V^’ =                                                                                                   

-Gọi V₀ là thể tích nước trong bình ban đầu

Ta có:                                                                                     

 V_n – V^’ = S.    V_n = S.  + V^’ =  S.  +   (2)                                  

-Từ (1) và (2) ⇒: T = d_n(S. + ) - d.V   = d_n S                                                           

Vậy lực căng T =  d_n S

 Xin hay nhất nha bạn!!!