Bài 31: Một viên bi bằng sắt bị khoét rỗng ở giữa. Khi nhúng vào nước nó nhẹ hơn khi ở ngoài không khí 0,15N. Tìm trọng lượng riêng của nó khi ở ngoài không khí? Biết trọng lượng riêng của nước và sắt lần lượt là 10000N/m3 và 78000N/m3, phần rỗng của viên bi là 5cm3.
Lực đẩy Ác si mét tác dụng vào viên bi chính bằng phần trọng lượng viên bi bị giảm khi nhúng vào trong nước: P – Pnước = FA = 0,15N Ta có: FA = dnước.V (V là thể tích của viên bi sắt) Viên bi bị rỗng nên phần thể tích đặc của viên bi là: Vđặc = V – Vrỗng = 15.10-6 – 5.10-6 = 10.10-6 = 10-5 (m3). Trọng lượng của viên bi là: P = dsắt.Vđặc = 78.103. 10-5= 78.10-2 = 0,78(N).
Đáp án:
d’ = 63000N/m³
Giải thích các bước giải:
Thể tích của vật là:
${F_A} = {d_n}.V \Leftrightarrow V = \dfrac{{{F_A}}}{{{d_n}}} = \dfrac{{0,15}}{{10000}} = 0,000015{m^3} = 15c{m^3}$
Thể tích phần đặt của vật là:
${V_d} = V – {V_r} = 15 – 5 = 10c{m^3} = 0,00001{m^3}$
Trọng lượng của vật là:
$P = {d_v}.V = 78000.0,00001 = 0,78N$
Trọng lượng của phần đặt là:
$P’ = P – {F_A} = 0,78 – 0,15 = 0,63N$
Trọng lượng riêng của vật ngoài không khí là:
$d’ = \dfrac{{P’}}{{{V_d}}} = \dfrac{{0,63}}{{0,00001}} = 63000N/{m^3}$