Điều kiện để một vật chìm xuống nổi lên, lơ lừng trong chất lỏng.
- Nhúng vật vào chất lỏng thì :
+ Vật chìm xuống trong chất lỏng khi lực đẩy Ác-si-mét nhỏ hơn trọng lượng : FA < P
+ Vật nổi lên trong chất lỏng khi lực đẩy Ác-si-mét lớn hơn trọng lượng : FA > P
+ Vật lơ lửng trong chất lỏng lực đẩy Ác-si-mét bằng trọng lượng của vật: FA = P
Ví dụ thì bạn tự lấy nhé bạn lấy vật nào trong nước cũng được miễn có điều kiện như trên là được á bạn
Cùng Top lời giảitrả lời chi tiết, chính xác câu hỏi: “Điều kiện để vật nổi, vật chìm là gì?”và đọc thêm phần kiến thức tham khảo giúp các bạn học sinh ôn tập và tích lũy kiến thức bộ môn Vật Lý 8.
Trả lời câu hỏi: Điều kiện để vật nổi, vật chìm là gì?
Điều kiện để một vật nhúng trong chất lỏng bị:
- Chìm xuống khi trọng lượng của vật lớn hơn lực đẩy Ác-si-mét, hay trọng lượng riêng của vật lớn hơn tọng lượng riêng của chất lỏng [P > FAhay d1 > d2], với d1 là trọng lượng riêng của vật, d2 là trọng lượng riêng của chất lỏng.
- Cân bằng “lơ lửng” khi trọng lượng của vật cân bằng với lực đẩy Ác-si-mét, hay trọng lượng riêng của vật bằng trọng lượng riêng của chất lỏng.
P =FAhay d1 > d2
- Nổi lên trên bề mặt chất lỏng khi trọng lượng riêng của vật nhỏ so với trọng lượng riêng của chất lỏng [d1 > d2]
Kiến thức tham khảo về sự nổi
1. Điều kiện để vật nổi, vật chìm
- Nếu ta thả một vật ở trong lòng chất lỏng thì:
+ Vật chìm xuống khi lực đẩy Ác si métFAnhỏ hơn trọng lượngP:FA < P
+ Vật nổi lên khi:FA > P
+ Vật lơ lửng trong chất lỏng khi:FA = P
2. Độ lớn của lực đẩy Ác-si-mét
Khi vật lơ lửng trong chất lỏng thì lực đẩy Ác-si-mét FA = d.V
- Trong đó:
+Vlà thể tích của phần vật chìm trong chất lỏng [không phải thể tích của vật].
+dlà trọng lượng riêng của chất lỏng.
Chú ý: Khi nhúng chìm vật rắn vào trong một bình chất lỏng thì có ba trường hợp xảy ra: Vật chìm xuống; Vật nằm lơ lửng trong lòng chất lỏng; Vật nổi lên trên mặt chất lỏng.
- Trường hợp vật đang chìm xuống, nằm lơ lửng trong chất lỏng và đang nổi lên, là những trường hợp tương đối dễ để phân tích và học sinh thường mắc phải sai lầm.
Tuy nhiên, trường hợp vật đã nằm yên ở đáy bình và nhất là trường hợp vật nằm yên trên mặt chất lỏng, là những trường hợp mà học sinh dễ nhầm lẫn.
- Trường hợp vật đã nằm yên ở đáy bình, học sinh thường chỉ hiểu trong trường hợp nàyP > FAmà không chú ý là khi đã nằm yên ở đáy bình thì các lực tác dụng lên vật phải cân bằng nhau:P = FA + F′
Trong đó:F′là lực của đáy bình tác dụng lên vật.
- Trường hợp vật nằm yên trên mặt chất lỏng, học sinh thường cho rằng trong trường hợp này FA> P mà không thấy là khi vật đã nằm yên thì các lực tác dụng lên vật phải cân bằng nhau:FA = P
- Tới đây, học sinh lại hay mắc sai lầm về giá trị độ lớn của lực đẩy Ác-si-métFAtrong khi áp dụng công thứcFA= d.V, học sinh thường choVlà thể tích của vật, không thấyVchỉ là thể tích của phần vật bị chìm trong chất lỏng.
Do vậy học sinh cần lưu ý rằng:
+ Khi vật nằm yên, các lực tác dụng vào vật phải cân bằng nhau.
+ Khi vật nổi lên trên mặt chất lỏng thì FA = d.VvớiVlà thể tích của phần vật chìm trong chất lỏng.
3. Bài tập và hướng dẫn giải
Bài tập 1: [Trang 43 - SGKvật lí 88] Một vật ở trong lòng chất lỏng chịu tác dụng của những lực nào, phương và chiều của chúng có giống nhau không?
Bài làm:
Một vật ở trong lòng chất lỏng chịu tác dụng của trọng lực P và lực đẩy Ác-si-mét FA. Hai lực này cùng phương thẳng đứng nhưng ngược chiều nhau.
Bài tập 2: [Trang 43 - SGKvật lí 8] Có thể xảy ra ba trường hợp sau đây đối với trọng lượng P của vật và độ lớn FAcủa lực đẩy Ác-si-mét:
a] FA< P
b] FA= P
c] FA> P
Hãy vẽ vec tơ lực tương tác với ba trường hợp trên hình 12.1a, b, c và chọn cụm từ thích hợp trong số các cụm từ sau đây cho các chỗ trống ở phía các câu phía dưới hình 12.1:
[1] Chuyển động lên trên [nổi lên mặt thoáng]
[2] Chuyển động xuống dưới [chìm xuống đáy bình].
[3] Đứng yên [lơ lửng trong chất lỏng].
Bài làm:
Vẽ 2 lực cùng theo phương thẳng đứng, FAhướng lên trên còn P hướng xuống dưới, độ lớn của lực tỉ lệ với chiều dài của mũi tên biểu diễn lực.
a] Vật chuyển động xuống dưới [chìm xuống đáy bình]
b] Vật đứng yên [lơ lửng trong chất lỏng]
c] chuyển động lên trên [nổi lên mặt thoáng]
Bài tập 3: [Trang 44 - SGKvật lí 8] Tại sao miếng gỗ thả vào nước lại nổi?
Bài làm:
Do miếng gỗ có trọng lượng riêng nhỏ hơn nước nên FA> P → miếng gỗ nổi lên trên mặt nước.
Bài tập 4: [Trang 43 - SGKvật lí 8] Khi miếng gỗ nổi trên mặt nước, trọng lượng P của nó và lực đẩy Ác-si-mét có bằng nhau không? Tại sao ?
Bài làm:
Khi miếng gỗ nổi trên mặt nước, miếng gỗ ở trạng thái cân bằng nên nó chịu tác dụng ủa hai lực cân bằng → P = FA
Bài tập 5: [Trang 44 - SGKvật lí 8] Độ lớn của lực đẩy Ác-si-mét được tính bằng biểu thức: FA= d.V, trong đó d là trọng lượng riêng của chất lỏng, còn V là gì? Trong các câu trả lời sau đây, câu nào là không đúng?
A. V là thể tích của phần nước bị chiếm chỗ.
B. V là thể tích của miếng gỗ.
C. V là thể tích của phần miếng gỗ chìm trong nước.
D. V là thể tích được gạch chéo trong hình 12.2.
Bài tập 6: [Trang 44 - SGKvật lí 8] Biết P = dV.V [trong đó dVlà trọng lượng riêng của chất làm vật, V là thể tích của vật] và FA= dl.V [trong đó dllà trọng lượng riêng của chất lỏng], hãy chứng minh rằng nếu vật là một khối đặc nhúng ngập vào trong chất lỏng thì:
Vật sẽ chìm xuống khi : dV> dl
Vật sẽ lơ lửng trong chất lỏng khi: dV= dl
Vật sẽ nổi lên mặt chất lỏng khi: dV< dl
Bài làm:
Ta có trọng lượng lượng riêng của vật được tính bằng công thức P = dV.V và lực đẩy Ác-si-mét được tính bằng công thức: FA= d1.V
Theo tính chất của vật nổi hay chìm trong chất lỏng ta có:
- Vật sẽ chìm xuống khi: P > FA→ dV > dl[đpcm]
- Vật sẽ lơ lửng trong chất lỏng khi: P = FA→dV= dl[đpcm]
- Vật sẽ nổi lên mặt chất lỏng khi: P < FA →dV< dl[đpcm]
Bài tập 7: [Trang 44 - SGKvật lí 8] Hãy giúp Bình trả lời An trong phần mở bài, biết rằng con tàu không phải là một khối thép đặc mà có nhiều khoảng rỗng.
Bài làm:
Con tàu lớn mà vẫn nổi được, do con tàu không phải là một khối thép đặc mà bên trong có nhiều khoảng trống nên trọng lượng riêng nhỏ hơn trọng lượng riêng của nước nên nó vẫn có thể nổi trên mặt nước.
Viên bi tuy nhỏ nhưng lại kết cấu đặc nên trọng lượng riêng của viên bi lớn hơn nước nên viên bi chìm.
Bài tập 8: [Trang 44 - SGKvật lí 8] Thả một hòn bị thép vào thủy ngân thì bi nổi hay chìm? Tại sao?
Bài làm:
Do trọng lượng riêng của viên bi làm bằng thép nhỏ hơn trọng lượng riêng của thủy ngân → Viên bi nổi.
Bài tập 9: [Trang 45 - SGKvật lí 8] Hai vật M và N có cùng thể tích được nhúng ngập trong nước. Vật M chìm xuống đáy bình còn vật N lơ lửng trong chất lỏng. Gọi PM, FAMlà trọng lượng và lực đẩy Ác-si-mét tác dụng lên vật M; PN, FANlà trọng lượng và lực đẩy Ác-si-mét tác dụng lên vật N. hãy chọn dấu “=”, “” thích hợp cho các ô trống:
a] FAM....FAN
b] FAM...PM
c] FAN...PN
d] PM...PN
Bài làm:
a] FAM= FAN
b] FAM< PM
c] FAN= PN
d] PM> PN
-
a. Một bạn học sinh đẩy một cái bàn trên mặt sản nằm ngang nhưng cái bàn không chuyển động. Theo em trong trường hợp này lực đẩy của bạn học sinh đã cân bằng với lực nào. b/ Một quyển sách đang nằm yên trên bản thì chịu tác dụng của cặp lực cân bằng
20/10/2022 | 1 Trả lời
-
A. Chuyển động cơ học là sự thay đổi khoảng cách theo không gian của vật so với vật khác.
B. Chuyển động cơ học là sự thay đổi phương chiều của vật.
C. Chuyển động cơ học là sự thay đổi vị trí của vật theo thời gian so với vật khác.
D. Chuyển động cơ học là sự thay đổi hình dạng của vật so với vật khác.
25/10/2022 | 1 Trả lời
-
A. Chuyển động và đứng yên có tính tương đối vì một vật đứng yên so với vật này sẽ đứng yên so với vật khác
B. Chuyển động và đứng yên có tính tương đối vì một vật đứng yên so với vật này nhưng lại chuyển động so với vật khác
C. Chuyển động và đứng yên có tính tương đối vì một vật chuyển động hay đứng yên phụ thuộc vào quỹ đạo chuyển động
D. Chuyển động và đứng yên có tính tương đối vì một vật chuyển động so với vật này sẽ chuyển động so với vật khác
25/10/2022 | 1 Trả lời
-
25/10/2022 | 1 Trả lời
-
25/10/2022 | 1 Trả lời
-
26/10/2022 | 1 Trả lời
-
A. Chuyển động của vật nặng được ném theo phương nằm ngang
B. Chuyển động của vệ tinh nhân tạo của trái đất
C. Chuyển động của con thoi trong rãnh khung cửi
D. Các chuyển động trên đều có quỹ đạo là đường cong
25/10/2022 | 1 Trả lời
-
A. Ô tô đứng yên so với hành khách trên xe
B. Ô tô chuyển động so với mặt đường
C. Hành khách đứng yên so với ô tô
D. Hành khách đang chuyển động so với người lái xe
25/10/2022 | 1 Trả lời
-
26/10/2022 | 1 Trả lời
-
A. Độ lớn của vận tốc cho biết qũy đạo của chuyển động
B. Độ lớn của vận tốc cho biết mức độ nhanh hay chậm của chuyển động
C. Độ lớn của vận tốc cho biết mức độ nhanh hay chậm của vận tốc
D. Độ lớn của vận tốc cho biết dạng đường đi của chuyển động
27/10/2022 | 1 Trả lời
-
26/10/2022 | 1 Trả lời
-
26/10/2022 | 1 Trả lời
-
A. Độ lớn vận tốc tính bằng quãng đường đi được trong một đơn vị thời gian.
B. Độ lớn vận tốc tính bằng quãng đường đi được trong một ngày
C. Độ lớn vận tốc tính bằng quãng đường đi được trong một phút
D. Độ lớn vận tốc tính bằng quãng đường đi được trong một giờ
26/10/2022 | 1 Trả lời
-
26/10/2022 | 1 Trả lời
-
26/10/2022 | 1 Trả lời
-
27/10/2022 | 1 Trả lời
-
Họ và tên
Quãng đường
Thời gian [s]
Nguyễn Chang
100m
10
Nguyễn Đào
100m
11
Nguyễn Mai
100m
9
Nguyễn Lịch
100m
12
26/10/2022 | 1 Trả lời
-
Họ và tên
Quãng đường
Thời gian [s]
Thu Chang
100m
10
Mai Đào
100m
11
Thanh Mai
100m
9
Nguyễn Lịch
100m
12
27/10/2022 | 1 Trả lời
-
Biết trên đoạn đường MN = s1 người đó đi với vận tốc v1, trong thời gian t1; trên đoạn đường NP = s2 người đó đi với vận tốc v2, trong thời gian t2; trên đoạn đường PQ = s3 người đó đi với vận tốc v3, trong thời gian t3. Vận tốc trung bình của người đó trên đoạn đường MNPQ được tính bởi công thức:
26/10/2022 | 1 Trả lời
-
26/10/2022 | 1 Trả lời
-
27/10/2022 | 1 Trả lời
-
26/10/2022 | 1 Trả lời
-
26/10/2022 | 1 Trả lời
-
26/10/2022 | 1 Trả lời
-
26/10/2022 | 1 Trả lời