Một khối gỗ hình lập phương có cạnh a=6cm thả vào nước người ta thấy phần gỗ nổi trên mặt nước h=3,6cm a) Tìm khối lượng riêng của gỗ biết khối lượng riêng của nước Dn=1g/cm khối b) Nối khối gỗ với 1 vật nặng có khối lượng riêng D1=8g/cm khối bằng 1 sợi dây mảnh qua tâm của khối gỗ người ta thấy phần gỗ nổi trên mặt nước là h=2 cm .Tìm khối lượng của vật nặng và lực căng của sợi dây
Đáp án:
Giải thích các bước giải:
$a=6cm=0,06m$
$h=3,6cm=0,036m$
$D_{n}=1g/cm=1000kg/m^{3}$
$D_{1}=8g/cm=8000kg/m^{3}$
$h’=2cm=0,02m$
a, Thể tích phần chìm của khối gỗ là :
$V_{chìm}=a^2.(a-h)=(0,06)^{2}.(0,06-0,036)=0,0000864m^{3}$
Do khối gỗ ở trạng thái cân bằng nên :
$F_{A}=P$
$d_{n}.V_{chìm}=d_{g}.V$
$10000.0,0000864=10.D_{g}.a^{3}$
$0,0864=D_{g}.0,000216$
$D_{g}=400kg/m^{3}$
b,
Thể tích phần chìm của khối gỗ lúc này là :
$V_{chìm’}=a^2.(a-h’)=(0,06)^{2}.(0,06-0,02)=0,000144m^{3}$
Gọi thể tích vật nặng là V’
Do khối gỗ ở trạng thái cân bằng nên :
$F_{A’}+F_{A_{”}}=P+P’$
$d_{n}.(V_{chìm’}+V’)=d_{g}.V+d_{1}.V’$
$10000.0,000144+10000.V’=4000.0,000216+80000V’$
$1,44+10000.V’=0,864+80000V’$
$70000.V’=0,576$
$V’=0,00000822857143m^{3}$
Khối lượng của vật nặng là :
$m’=V’.D_{1}=0,00000822857143.8000=0,0658285714(kg)$
Lực căng của dây là :
$T=F_{A}-P=10.(D_{n}.V_{chìm’}-D_{g}.V)=10.(1000.0,000144-400.0,000216)=0,576(N)$