Một cục nước đá có thể tích \(V = 650c{m^3}\) nổi trên mặt một chất lỏng. Biết khối lượng riêng của nước đá là \(0,92g/c{m^3}\), trọng lượng riêng chất lỏng là \(12000N/{m^3}\). Hỏi thể tích của phần nước đá ló ra khỏi mặt nước là bao nhiêu?
Trả lời bởi giáo viên
Gọi \({V_1}\) là thể tích của phần nước đá chìm trong nước
Đổi đơn vị:
\(\begin{array}{l}V = 650c{m^3} = 6,{5.10^{ - 4}}{m^3}\\{D_{da}} = 0,92g/c{m^3} = 920kg/{m^3}\end{array}\)
+ Trọng lượng riêng của nước đá: \({d_{da}} = 10{D_{da}} = 10.920 = 9200N/{m^3}\)
+ Trọng lượng của cục nước đá là: \(P = {d_{da}}V = 9200.6,{5.10^{ - 4}} = 5,98N\)
+ Lực đẩy Ác-si-mét: \({F_A} = d{V_1} = 12000{V_1}\)
Khi vật cân bằng trong nước, ta có:
\(\begin{array}{l}P = {F_A} \leftrightarrow 5,98 = 12000{V_1}\\ \to {V_1} = 4,{98.10^{ - 4}}{m^3}\end{array}\)
Ta suy ra phần thể tích ló ra khỏi mặt nước là:
\({V_2} = V - {V_1} = 6,{5.10^{ - 4}} - 4,{98.10^{ - 4}} = 1,{52.10^{ - 4}}{m^3} = 152c{m^3}\)
Hướng dẫn giải:
+ Sử dụng công thức tính trọng lượng riêng: \(d = 10D\)
+ Sử dụng biểu thức tính trọng lượng: \(P = dV\)
+ Sử dụng biểu thức tính lực đẩy Ác-si-mét: \({F_A} = dV\)
+ Sử dụng lí thuyết khi nào vật chìm, khi nào vật nổi