Bằng những dụng cụ sau lực kế,bình nước biết khối lượng riêng của nước d=10000.Hãy trình bày cách xác định khối lượng riêng của 1 vật có hình dạng bất kì (có dây buộc vật vào lực kế trọng lượng và thể tích của dây là không đáng kể).
Bằng những dụng cụ sau lực kế,bình nước biết khối lượng riêng của nước d=10000.Hãy trình bày cách xác định khối lượng riêng của 1 vật có hình dạng bất kì (có dây buộc vật vào lực kế trọng lượng và thể tích của dây là không đáng kể).
Đáp án:
Gọi trọng lượng riêng và thể tích của vật lần lượt là $d_v$ và $V$
Trọng lượng riêng của nước là $d_n$
Khi nhúng vật vào nước thì lực đẩy Ác si mét do nước tác dụng lên vật là:
$F_A = d_n.V$
Trọng lượng của vật:
$P = d_v.V$
Cách làm:
– Treo vật bằng dây treo rồi dùng lực kế cân vật trong không khí, ta có giá trị $P_1$
– Nhúng vật vào nước, ta có giá trị $P_2$
– Khi đó, độ chênh của lực kế là lực đẩy ác si mét tác dụng lên vật:
$F_A = P_1 – P_2$
– Tính toán:
Tính thể tích của vật:
$V = \dfrac{F_A}{d_n} = \dfrac{P_1 – P_2}{1000}$
Tính trọng lượng riêng của vật:
$d_v = \dfrac{P_1}{V}$
Bước 1: Treo vật bằng lực kế trong không khí được số chỉ $F_{1}$
$⇒P=F_{1}$
Bước 2: Treo vật bằng lực kế trong nước được số chỉ $F_{2}$
$⇒F_{A}=P-F_{2}$
$⇔V.d=P-F_{2}$
$⇒V=\dfrac{P-F_{2}}{d}$
Bước 3: Khối lượng riêng của vật là:
$d=\dfrac{P}{V}=\dfrac{P}{\dfrac{P-F_{2}}{d}}$
$=\dfrac{F_{1}.d}{F_{1}-F_{2}}$
$⇒D=\dfrac{d}{10}=\dfrac{F_{1}.d}{10.(F_{1}-F_{2})}$