Nêu đặc điểm của lực đẩy ác si mét

Câu hỏi: Nêu đặc điểm của lực đẩy ác si mét

Trả lời:

Lực đẩy Ác – si – mét có các đặc điểm là:

+ Điểm đặt tại vật

+ Phương thẳng đứng

+ Chiều từ dưới lên

+ Độ lớn phụ thuộc vào khối lượng riêng của chất lỏng và thể tích mà vật chiếm chỗ chất lỏng.

Cùng Top lời giải tìm hiểu nhiều hơn về lực đẩy Acsimet nhé!

1. Lực đẩy Acsimet là gì? 

Nếu như nhúng một vật vào chất lỏng, ta sẽ thấy vật đó bị chất lỏng đẩy thẳng từ dưới lên trên bằng một lực có độ lớn đúng bằng trọng lượng của phần chất lỏng mà vật chiếm chỗ. Lực đó được gọi là lực đẩy acsimet.

*Sự nổi của các vật (lực đẩy acsimet)

Nếu như ta thả một vật ở trong lòng chất lỏng thì sẽ có những trường hợp xảy ra như sau: 

- Vật chìm xuống khi lực đẩy acsimet nhỏ hơn trọng lượng: F_A < P.

- Vật nổi khi: F_A > P và dừng nổi khi F_A = P.

- Vật lơ lửng trong chất lỏng (hoặc trên mặt thoáng) khi: F_A = P.

Hay nói cách khác, vật sẽ nổi khi trọng lượng riêng tổng hợp của nó nhỏ hơn trọng lượng riêng của nước. Điều này có thể lý giải vì sao tàu to và nặng gấp nhiều lần so với kim lại có thể nổi, bởi kim tuy nhẹ nhưng thể tích chiếm nước nhỏ nên trọng lượng riêng sẽ lớn còn tàu tuy nặng nhưng thể tích chiếm nước rất lớn do đó trọng lượng riêng tổng hợp của nó sẽ nhỏ.

VD: Vật sẽ nổi khi "trọng lượng riêng tổng hợp" của nó nhỏ hơn trọng lượng riêng của nước. Điều này có thể lý giải việc tàu to và nặng gấp nhiều lần so với kim lại có thể nổi. Kim tuy nhẹ nhưng thể tích chiếm nước nhỏ nên trọng lượng riêng sẽ lớn còn tàu tuy nặng nhưng thể tích chiếm nước rất lớn do đó "trọng lượng riêng tổng hợp" sẽ nhỏ. Kết cấu thân vỏ tàu là kết cấu vỏ có khung gia thường làm bằng thép. Về một khía cạnh nào đó bên trong lớp tôn vỏ tàu hoàn toàn "rỗng" dẫn đến thể tích chiếm nước lớn.

Trọng lượng tàu luôn thay đổi nên "trọng lượng riêng tổng hợp" cũng luôn thay đổi theo. Khi ta chất hàng vào tàu, tàu sẽ chìm dần ứng với công thức bên trên. Nếu ta chất quá nhiều hàng, tàu chìm đến mức mà nước sẽ tràn vào chiếm chỗ các không gian trong các kết cấu vỏ rỗng, các khoang, các két, một mặt làm tăng trọng lượng tàu, một mặt làm giảm thể tích chiếm nước kết quả là "trọng lượng riêng tổng hợp" tăng và giá trị này lớn hơn trọng lượng riêng của nước. Nói cách khác - tàu đang chìm. Tất cả các phân tích trên đây chỉ đúng khi đảm bảo giả thuyết tàu ổn định, không nghiêng, không chúi.

 2. Độ lớn của lực đẩy Ác-si-mét

Công thức tính lực đẩy Ác-si-mét:

F_A = d.V

+ Trong đó: d là trọng lượng riêng của chất lỏng (N/m³).

+ V là thể tích phần chất lỏng bị vật chiếm chỗ (m³).

+ F_A là lực đẩy Ác-si-mét (N)

Lưu ý:

- V là thể tích phần chất lỏng bị vật chiếm chỗ cũng chính là thể tích phần chìm của vật chứ không phải là thể tích của vật. Muốn tính thể tích phần chìm của vật có nhiều trường hợp:

   + Nếu cho biết V_nổi thì V_chìm = V_vật - V_nổi.

   + Nếu cho biết chiều cao h phần chìm của vật (có hình dạng đặc biệt) thì V_chìm=S_đáy.h

   + Nếu cho biết vật chìm hoàn toàn trong chất lỏng thì V_chìm = V_vật.

Tính trọng lượng riêng của chất lỏng, thể tích phần chìm của vật.

Khi biết trọng lượng của vật ở trong không khí (P) và trọng lượng của vật khi nhúng trong chất lỏng (P1) thì lực đẩy Ác-si-mét: F_A = P - P1

Từ công thức: F_A = d.V ⇒ 

3. So sánh lực đẩy Ác-si-mét tác dụng lên các vật

- Khi các vật được nhúng chìm hoàn toàn trong cùng một chất lỏng thì lực đẩy Ác-si-mét tác dụng lên các vật chỉ phụ thuộc vào thể tích của chúng. Vật nào có thể tích lớn hơn thì vật đó chịu lực đẩy Ác-si-mét tác dụng lên nó lớn hơn.

- Khi các vật có cùng khối lượng (làm bằng các chất khác nhau) được nhúng chìm hoàn toàn trong cùng một chất lỏng thì lực đẩy Ác-si-mét tác dụng lên các vật chỉ phụ thuộc vào khối lượng riêng của chúng. Vật nào có khối lượng riêng lớn hơn thì vật đó chịu lực đẩy Ác-si-mét tác dụng lên nó nhỏ hơn.

- Khi các vật có cùng thể tích được nhúng chìm hoàn toàn trong các chất lỏng khác nhau thì vật nào được nhúng trong chất lỏng có trọng lượng riêng lớn hơn thì vật đó chịu lực đẩy Ác-si-mét tác dụng lên nó lớn hơn.