Cho thí nghiệm được minh họa như hình vẽ sau, biết 2 khối có cùng thể tích. Ban đầu cân thăng bằng, sau đó nhúng đồng thời cả hai vật chìm trong nước ở hai bình khác nhau. Phương án nào sau đây là đúng?
Trả lời bởi giáo viên
Ta có:
\(\begin{array}{l}{\rho _{sắt}} = 7,874g/c{m^3};{\rho _{sứ}} = 0,997g/c{m^3}\\ \Rightarrow {m_{sắt}} > {m_{sứ}}\end{array}\)
Áp dụng công thức tính áp suất, ta có:
\(\begin{array}{l}{p_{{\rm{s}}ắt}} = \dfrac{{{F_{N\left( {sắt} \right)}}}}{{{S_{sắt}}}} = \dfrac{{{m_{sắt}}g}}{{{S_{sắt}}}}\\{p_{{\rm{sứ}}}} = \dfrac{{{F_{N\left( {sứ} \right)}}}}{{{S_{sứ}}}} = \dfrac{{{m_{sứ}}g}}{{{S_{sứ}}}}\end{array}\)
Ta thấy: Diện tích tiếp xúc của khối sắt nhỏ lớn khối sứ, nên áp suất tác dụng lên khối sắt lớn hơn. Đồng thời, khối lượng của của sắt cũng lớn hơn ( khi cả 2 khối cùng thể tích V ) nên áp lực lên khối sắt cũng lớn, cũng dẫn đến áp suất tác dụng lên khối sắt cũng lớn hơn.
Từ đó cân sẽ nghiêng sang phía bên khối sắt.
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: \(p = \dfrac{{{F_N}}}{S}\)