một quả cầu cân nặng 445g, người ta nhấn chìm hoàn toàn quả cầu vào trong nước, lúc này ta thấy trọng lượng chỉ còn 3,5N. Cho khối lượng riêng của Đồng là 8900 kg/m3; trọng lượng riêng của nước là 10000 N/m3. Xác định quả cầu này đặc hay rỗng? Nếu rỗng hãy tính phần thể tích rỗng đó.
Đáp án:
Vật rỗng, Vr = 45cm³
Giải thích các bước giải:
Đổi: 445g = 0,445kg
Trọng lượng của vật là:
$P = 10m = 10.0,445 = 4,45N$
Giả sử vật đặc:
Thể tích của vật là:
$V = \dfrac{P}{{{d_v}}} = \dfrac{{4,45}}{{89000}} = 0,00005{m^3}$
Lực đẩy Ác si mét tác dụng lên vật là:
${F_A} = {d_n}.V = 10000.0,00005 = 0,5N$
Mà theo đề lực đẩy Ác si mét tác dụng lên vật là:
${F_A}’ = P – P’ = 4,45 – 3,5 = 0,95N$
Vậy Fa < Fa’ ⇒ Vật rỗng.
Thể tích của vật là:
$V’ = \dfrac{{{F_A}’}}{{{d_n}}} = \dfrac{{0,95}}{{10000}} = 0,000095{m^3}$
Thể tích phần rỗng là:
${V_r} = V’ – V = 0,000095 – 0,00005 = 0,000045{m^3} = 45c{m^3}$