Treo 1 quả cầu đạc đồng chất, thể tích V- 0,6 dm3 vào một sợi dây mảnh trong không khí thì lực căng sợi dây là T1. Giữ quả cầu nói trên ngập hoàn toàn trong nước sợi dây (hình vẽ) thì lực căng T2=T1/5. Nếu để quả cầu nổi tự do trên mặt nước thì thể tích phần chìm trong nước là bao nhiêu? Bỏ qua lực đẩy ÁcSiMét của không khí
Đáp án:
${{V}_{chim}}=0,75d{{m}^{3}}$
Giải thích các bước giải:
\(V=0,6d{{m}^{3}};{{T}_{1}};{{T}_{2}}=\dfrac{{{T}_{1}}}{5}\)
Khi vật nhấn chìm trong nước thì lực đẩy ác-si-mét:
${{F}_{A}}={{d}_{nc}}.V$
ta có :
$\Rightarrow {{T}_{2}}={{T}_{1}}-{{F}_{A}}$
$\begin{align}
& \Rightarrow {{T}_{2}}={{T}_{1}}-{{F}_{A}} \\
& \Rightarrow {{F}_{A}}={{T}_{1}}-{{T}_{2}}={{T}_{1}}-\dfrac{{{T}_{1}}}{5}=\dfrac{4{{T}_{1}}}{5} \\
\end{align}$
thể tích của phần chìm trong nước khi để tự do:
$\begin{align}
& {{F}_{A}}’={{T}_{1}} \\
& \Leftrightarrow {{F}_{A}}’=\dfrac{5{{F}_{A}}}{4} \\
& \Rightarrow {{V}_{chim}}=\dfrac{5}{4}V=0,75d{{m}^{3}} \\
\end{align}$