Một vật hình cầu thể tích V thả vào chậu nước nó chỉ chìm trong nước một phần ba, hai phần ba còn lại nổi trên nước. Biết khối lượng riêng nước là 1000kg/m3.Khối lượng riêng chất làm quả cầu là bao nhiêu?
Trả lời bởi giáo viên
Ta có:
+ Vật chịu tác dụng của lực đẩy Ác-si-mét hướng lên và trọng lượng hướng xuống
Thể tích của vật là \(V\)
Theo đầu bài, vật chìm trong nước \(\frac{1}{3}\), \(\frac{2}{3}\) còn lại nổi trên mặt nước
+ Lực đẩy Ác-si-mét tác dụng lên vật: \({F_A} = {d_{nuoc}}.\frac{V}{3}\)
+ Trọng lượng riêng của nước: \({d_{nuoc}} = 10.{D_{nuoc}} = 10.1000 = 10000N/{m^3}\)
+ Trọng lượng của vật: \(P = {d_v}V\)
Vật nằm cân bằng trong nước, ta suy ra:
\(\begin{array}{l}P = {F_A}\\ \leftrightarrow {d_v}.V = {d_{nuoc}}.\frac{V}{3}\\ \to {d_v} = \frac{{{d_{nuoc}}}}{3} = \frac{{10000}}{3} = 3333,3N/{m^3}\\ \to {D_v} = \frac{{{d_v}}}{{10}} = 333,33kg/{m^3}\end{array}\)
Hướng dẫn giải:
+ Xác định các lực tác dụng lên vật
+ Sử dụng biểu thức tính lực đẩy Ác-si-mét: \({F_A} = dV\)
+ Sử dụng biểu thức tính trọng lượng riêng: \(d = 10D\)
+ Sử dụng biểu thức tính trọng lượng của vật: \(P = {d_v}V\)
Giải thích thêm:
Chú ý: V là thể tích của phần vật chìm trong chất lỏng chứ không phải là thể tích của vật.