KHỞI ĐỘNG

Câu 1: Kéo một xô nước từ giếng lên (hình 15.1). Vì sao khi xô nước còn chìm trong nước ta thấy nhẹ hơn khi nó đã được kéo lên khỏi mặt nước?

Trả lời:

Khi xô còn trong nước thì ngoài trọng lực phương thẳng đứng hướng xuống thì còn lực đẩy Acsimet hướng lên, còn khi ra khỏi nước thì lực đẩy không còn nữa.

I. LỰC ĐẨY CỦA CHẤT LỎNG LÊN VẬT ĐẶT TRONG NÓ 

Câu 2: Nêu ví dụ về lực đẩy Acsimet trong thực tế. 

Trả lời:

• Nhấc hòn đá trong nước thấy nhẹ hơn khi ngoài không khí.

• Giúp thuyền nổi lên, là cơ chế hoạt động chìm nổi của tàu ngầm hay cá.

Luyện tập 1: Biểu diễn lực đẩy Acsimet tác dụng vào vật đặt trong chất lỏng (hình 15.4). 

Trả lời:

Vật lơ lửng =>  FA=P.

Câu 3: Trong trường hợp nào sau đây, nhấn vật xuống đáy bể nước dễ dàng hơn?

• Nhấn một chai nhựa rỗng có thể tích 500 ml được nút kín.

• Nhấn một chai nhựa rỗng có thể tích 5l được nút kín.

Trả lời:

Thể tích càng lớn thì khối lượng riêng càng nhỏ ⇒ d_500ml > d_5l 

Mà khối lượng riêng càng lớn thì càng dễ chìm xuống nước hơn

⇒ chai nhựa 500 ml 

Luyện tập 2: Thả hai vật hình hộp có kích thước giống nhau, một vật bằng gỗ và một vật bằng sắt vào trong nước (hình 15.6). So sánh lực đẩy Acsimet tác dụng lên hai vật.

Trả lời:

Hình a, FA > P (vật nổi)

Hình b, FA < P (vật chìm).

II. ĐIỀU KIỆN ĐỊNH TÍNH ĐỂ MỘT VẬT NỔI HAY CHÌM TRONG MỘT CHẤT LỎNG 

Câu 4: Vì sao một khúc gỗ lớn nổi được trong nước trong khi một viên bi thép nhỏ hơn nhiều lại bị chìm.

Trả lời:

Viên bi thép có khối lượng riêng lớn hơn nước và thể tích nhỏ nên bị chìm. Còn khúc gỗ có khối lượng riêng nhỏ hơn nước và thể tích lớn nên nổi.

Câu 5: Thả một miếng đất nặn vào nước thì bị chìm, hình 15.7a. Vì sao cũng số lượng đất nặn ấy được nặn thành vật như hình 15.7b thì lại nổi trên nước?

Trả lời:

Vì phần thể tích phần chất lỏng bị vật chiếm chỗ (thể tích phần bị chìm của vật) tỉ lệ thuận với lực đẩy Acsimet của nước lên vật, mà thể tích phần chìm của hình 15.7a nhỏ hơn thể tích phần chìm (bao gồm cả phần không khí) trong cục đất nặn hình 15.7b

Vận dụng: Chứng minh rằng khi thả một khối đặc trong chất lỏng thì:

• Vật chìm xuống nếu trọng lượng riêng của nó lớn hơn trọng lượng riêng của chất lỏng.

• Vật nổi lên nếu trọng lượng riêng của nó nhỏ hơn trọng lượng riêng của chất lỏng.

Trả lời:

• Vật chìm xuống khi: FA < P, nếu khối lượng riêng của vật này nặng hơn nước thì nó sẽ chìm xuống, do lực đẩy Acsimet lớn nhất có được khi vật chìm hoàn toàn cũng không đủ thắng trọng lực tác dụng vào vật.

• Vật nổi lên khi: FA > P do trọng lực của vật kéo nó xuống nhỏ hơn lực đẩy Acsimet.