Khối gỗ hình hộp chữ nhật có S đáy là 150cm2 cao 30cm được thả nổi ở hồ nước sâu 0,8m sao cho khối gỗ thẳng đứng. Trọng lượng riêng của khối gỗ = 2/3 trọng lượng riêng của nước.
1. Tính chiều cao phần chìm của khối gỗ trong nước
2. Tính công của lực để nhấc khối gỗ ra khỏi nước
Đáp án:
h=0,2m
A=3J
Giải thích các bước giải:\(S = 150c{m^2};h = 30cm;h = 0,8m;{d_g} = \frac{2}{3}{d_{nc}}\)
a> Gọi thể tích khối gỗ chìm trong nước Vc
Trọng lượng của vật
\(P = {d_g}.V = \frac{2}{3}.{d_{nc}}.V = \frac{2}{3}.10000.0,015.0,3 = 30N\)
Ta có: vật chìm trong nước
\(P = {F_A} < = > m.10 = {d_{nc}}.{V_c}\)
\(< = > {d_g}.V = {d_{nc}}.{V_c} < = > \frac{2}{3}{d_{nc}}.150.0,3 = {d_{nc}}.150.h = > h = 0,2m\)
2>Ccông của lực
=> Lực tác dụng phải thắng được trọng lực của vật
\(A = \frac{{P.h}}{2} = \frac{{30.0,2}}{2} = 3J\)
Đáp án:
Giải thích các bước giải:
Thể tích khối gỗ:
V = 0,015.0,3 = 0,0045$(m^3)$
Lực đẩy Ác si mét tác dụng lên khối gỗ:
$F_A = d_{n}.V_c$
Trọng lượng của khối gỗ:
$P = d_v.V = d_v.0.0045$
Khi vật nằm yên lặng thì $F_A = P$ nên
$d_n.V_c$ = $d_v.0,0045$
=> $V_c$ = $\frac{0,0045d_v}{d_n}$ = $\frac{2}{3}.0,0045$ = 0,003 $(m^3)$
Chiều cao phần vật chìm là:
$h’ = \frac{0,003}{0,015}$ = 0,2m = 20cm
b. Vì vật nằm trong hồ nên khi nhấc vật, chiều cao mực nước không đổi và lực tác dụng bằng trung bình cộng của lực lớn nhất và nhỏ nhất.
(Lực lớn nhất là P và nhỏ nhất bằng 0).
Lực trung bình nhấc vật:
$F = \frac{P + 0}{2}$ = $\frac{P}{2}$
Công nhấc vật lên
$A = \frac{P}{2}.0,2 = \frac{0,2P}{2}$
Có vẻ đề thiếu dữ kiện.