Một miếng nhôm có thể tích 60cm3. Nhúng miếng nhôm này vào trong nước. Cho biết khối lương riêng của nhôm là 2700kg/m3, trọng lượng riêng của nước là 10000N/m3. Hãy tính:
a, Khối lượng và trọng lượng của miếng nhôm?
b, Lực đẩy Ác-si-mét tác dụng lên miếng nhôm? Miếng nhôm này chìm hay nổi trong nước? Vì sao?
c, Miếng nhôm được làm rỗng. Tính thể tích tối thiểu phần rỗng để miếng nhôm bắt đầu nổi trên mặt nước?
Đáp án:
a. $\begin{array}{l}
m = 0,162kg\\
P = 1,62N
\end{array}$
b. ${F_A} = 0,6N$
c. ${V_r} = 37,8c{m^3}$
Giải thích các bước giải:
a. Khối lượng và trọng lượng của miếng nhôm là:
$\begin{array}{l}
m = D.V = {2700.60.10^{ – 6}} = 0,162kg\\
P = 10m = 10.0,162 = 1,62N
\end{array}$
b. Lực đẩy Ác si mét tác dụng lên miếng nhôm là:
${F_A} = {d_n}.V = {10000.60.10^{ – 6}} = 0,6N$
Miếng nhôm chìm vì lực đẩy Ác si mét nhỏ hơn trọng lượng của nó.
c. Để miếng nhôm nổi được thì thể tích phần rỗng là:
$\begin{array}{l}
{F_A} = P’\\
\Leftrightarrow {F_A} = {d_v}.V’\\
\Leftrightarrow V’ = \dfrac{{{F_A}}}{{{d_v}}} = \dfrac{{0,6}}{{27000}} = 22,{2.10^{ – 6}}{m^3} = 22,2c{m^3}\\
\Rightarrow {V_r} = V – V’ = 60 – 22,2 = 37,8c{m^3}
\end{array}$