Sự nổi

Thả một vật đặc có trọng lượng riêng $ {{d}_{v}} $ vào một bình đựng chất lỏng có trọng lượng riêng $ {{d}_{1}} $ thì vật sẽ chìm xuống đáy rồi nằm im tại đáy khi $ {{d}_{v}} > {{d}_{1}}. $

Khi vật nổi trên mặt thoáng của chất lỏng: F_A = P

Ta có: F_A = d_l.V

V là thể tích phần chất lỏng bị vật chiếm chỗ hoặc là thể tích vật chìm trong chất lỏng nên:

F_A = d_l.V_l = P_l (V_l là thể tích phần chất lỏng bị vật chiếm chỗ, d_l là trọng lượng riêng của chất lỏng nên P_l là trọng lượng phần chất lỏng bị vật chiếm chỗ)

Khi vật nổi trên mặt thoáng của chất lỏng thì vật chìm một phần trong chất lỏng. Do đó theo công thức F_A = d_l.V thì V không phải là thể tích của vật.

Vật sẽ nổi lên mặt chất lỏng khi: P < F_A $\Rightarrow$ d_vật < d_l

Khi vật nổi trên chất lỏng thì lực đẩy Ác – si – mét cân bằng với trọng lượng của vật nên lực đẩy Ác – si –mét trong hai trường hợp đó bằng nhau (bằng trọng lượng của vật).

+ Trường hợp thứ nhất: $ {{F}_{1}}={{d}_{1}}{{V}_{1}} $

+ Trường hợp thứ hai: $ {{F}_{2}}={{d}_{2}}{{V}_{2}} $

Mà $ {{F}_{1}}={{F}_{2}} $ và $ {{V}_{1}} > {{V}_{2}} $ ( $ {{V}_{1}},{{V}_{2}} $ là thể tích của phần chất lỏng bị vật chiếm chỗ). Do đó, trọng lượng riêng của chất lỏng thứ hai lớn hơn trọng lượng riêng của chất lỏng thứ nhất hay $ {{d}_{1}} < {{d}_{2}} $ .

Vật sẽ chìm xuống khi: P > F_A $\Rightarrow$ d_vật > d_l

Khi vật nổi trên chất lỏng thì lực đẩy Ác–si–mét có cường độ bằng trọng lượng của phần nước bị vật chiếm chỗ.

Trọng lượng của vật: P = 10m = 10.2 = 20 (N)

Khi vật được thả vào trong chất lỏng thì vật chịu tác dụng của hai lực là lực đẩy Ác-si-mét và trọng lực.

Vật chìm xuống dưới: F_A < P = 20 (N)

Ta có trọng lượng riêng $ {{d}_{Ag}}=105000kg/{{m}^{3}} $ còn trọng lượng riêng của thủy ngân $ {{d}_{Hg}}=136000kg/{{m}^{3}} $ nên nhẫn nổi vì $ {{d}_{Ag}} < {{d}_{Hg}} $ .

Trọng lượng của sà lan có độ lớn bằng độ lớn của lực đẩy Ác – si –mét tác dụng lên sà lan.

Khi đó: $ P={{F}_{A}}=d.V=10000.6.2,5.0,5=75000N $

Khi vật lơ lửng trong chất lỏng: P = F_A

Ta có: F_A = d_l.V

Khi vật lơ lửng trong chất lỏng thì V là thể tích phần chất lỏng bị vật chiếm chỗ và bằng thể tích của vật.

Lực đẩy Ác – si – mét tác dụng lên phao là:

$ {{F}_{A}}=d.V=10000.0,055=550N $

Trọng lượng của phao là: $ P=10.m=10.5=50N $

Lực nâng tác dụng vào phao là: $ F={{F}_{A}}P=500N. $

Trọng lượng của sà lan có độ lớn bằng độ lớn của lực đẩy Ác – si –mét tác dụng lên sà lan.

Khi đó: $ P={{F}_{A}}=d.V=10000.4.2.0,5=40000N $

Khi vật cùng thể tích và được thả vào cùng một bình nước thì lực đẩy Ác – si – mét tác dụng lên cả 2 vật là như nhau nên $ {{F}_{1}}={{F}_{2}} $

Khi vật 1 chìm ở trong nước thì lực đẩy Ác – si – mét nhỏ hơn trọng lượng: $ {{F}_{1}} < {{P}_{1}} $

Khi vật 2 lơ lửng ở trong nước thì lực đẩy Ác – si – mét bằng với trọng lượng: $ {{F}_{2}}={{P}_{2}} $

Do $ {{F}_{1}}={{F}_{2}} $ nên $ {{P}_{1}} > {{P}_{2}} $ .

Dùng tay ấn một quả cầu rỗng bằng kim loại xuống đáy một bình đựng nước. Khi bỏ tay ra, quả cầu từ từ nổi lên và nổi một phần trên mặt nước. Hiện tượng trên xảy ra vì lúc đầu lực đẩy Ác – si – mét mới đầu lớn hơn trọng lượng quả cầu, sau đó giảm dần tới bằng trọng lượng của quả cầu.