Biết thể tích các chất có trong các bình trong hình sau là như nhau, \({S_1} = {S_2} = {S_3} = 4{{\rm{S}}_4}\); \({\rho _{cát}} = 3,6{\rho _{nước muối}} = 4{\rho _{nước}}\). Sự so sánh nào sau đây về áp suất của các chất trong bình tác dụng lên đấy bình là đúng?
Trả lời bởi giáo viên
Ta có công thức tính khối lượng riêng : \(\rho = \dfrac{m}{V}\)
\( \Rightarrow m = \rho .V\)
Mặt khác, áp lực sẽ được xác định bằng công thức: \({F_N} = P = m.g\)
Ta có: \({\rho _{cát}} = 3,6{\rho _{nước muối}} = 4{\rho _{nước}}\)và \(m = \rho .V\)
Từ đó có:
\(\begin{array}{l}{m_{cát}} > {m_{nước}} > {m_{nước muối}}\\{\rho _{nước}} = 0,9{\rho _{nước muối}}\end{array}\)
\( \Rightarrow {F_1} > {F_4} > {F_2} = {F_3}\)
Kết hợp với \({S_1} = {S_2} = {S_3} = 4{{\rm{S}}_4}\)
Ta có:
\(\begin{array}{l}{p_{cát}} = \dfrac{{{F_1}}}{{{S_1}}} = \dfrac{{{m_{cát}}.g}}{{4{{\rm{S}}_4}}} = \dfrac{{{\rho _{cát}}.V.g}}{{4{{\rm{S}}_4}}} = \dfrac{{3,6{\rho _{nước muối}}.V}}{{4{{\rm{S}}_4}}} = 0,9{p_4}(1)\\{p_{nước}} = \dfrac{{{F_2}}}{{{S_2}}} = \dfrac{{{m_{nước}}.g}}{{4{{\rm{S}}_4}}} = \dfrac{{{\rho _{nước}}.V.g}}{{4{{\rm{S}}_4}}} = \dfrac{{0.9.{\rho _{nước muối}}.V}}{{4{{\rm{S}}_4}}} = 0,225{p_4}(2)\end{array}\)
Từ (1) và (2) kết hợp với đáp án đề cho ta có: \({\rho _4} > {\rho _1} > {\rho _3} > {\rho _2}\)
Hướng dẫn giải:
Áp lực cân bằng với phản lực và bằng với trọng lượng của vật \({F_N} = P\)
Công thức tính áp suất: \(p = \dfrac{{{F_N}}}{S}\)