Người ta đặt một quả cân có trọng lượng P lên trên pitton ( Giả sử không làm chất lỏng tràn ra ngoài). Tính độ chênh lệch mực chất lỏng giữa hai nhánh khi hệ đạt tới trạng thái cân bằng [r]
(1)CHẤT LỎNG -ÁP SUẤT CHẤT
LỎNG- LỰC ĐẨY ACSIMET
Bài 1: Một khối gỗ thả nước3
1 thể tích, thả dầu nổi
1 thể tích Hãy xác định
khối lượng riêng dầu, biết khối lượng riêng nước 1g/cm3.
Bài 2:Một vật nặng gỗ, kích thước nhỏ, hình trụ, hai đầu hình nón thả khơng có vận tốc ban đầu từ độ cao 15 cm xuống nước Vật tiếp tục rơi nước, tới độ sâu 65 cm dừng lại, từ từ lên Xác định gần khối lượng riêng vật Coi có lực ác si mét lực cản đáng kể mà Biết khối lượng riêng nước 1000 kg/m3.
Bài 3: Một cốc hình trụ có đáy dày 1cm thành mỏng Nếu thả cốc vào bình nước lớn cốc thẳng đứng chìm 3cm nước.Nếu đổ vào cốc chất lỏng chưa xác định có độ cao 3cm cốc chìm nước cm Hỏi phải đổ thêm vào cốc lượng chất lỏng nói có độ cao để mực chất lỏng cốc cốc
Bài 4: Trong tay có cốc thủy tinh hình trụ thành mỏng, bình lớn đựng nước, thước thẳng có vạch chia tới milimet Hãy nêu phương án thí nghiệm để xác định khối lượng riêng chất lỏng khối lượng riêng cốc thủy tinh Cho bạn biết khối lượng riêng nước
Bài 5: Hai nhánh bình thơng chứa chất lỏng có tiết diện S Trên nhánh có pitton có khối lượng khơng đáng kể Người ta đặt cân có trọng lượng P lên pitton ( Giả sử không làm chất lỏng tràn ngồi) Tính độ chênh lệch mực chất lỏng hai nhánh hệ đạt tới trạng thái cân học? Khối lượng riêng chất lỏng D
Bài 6: Một khối gỗ hình hộp chữ nhật, tiết diện đáy S=150 cm2, cao h=30 cm thả hồ nước
sao cho khối gỗ thẳng đứng Tính cơng lực cần thiết để nhấn chìm khối gỗ xuống đáy hồ? Mực nước hồ có độ sâu L=100 cm Biết trọng lượng riêng nước gỗ d1=10000N/m3,
d2=8000N/m3
Bài 7: a)Một cầu sắt bên có phần rỗng Hãy nêu cách xác định thể tích phần rỗng với dụng cụ có phịng thí nghiệm Biết khối lượng riêng sắt Ds
(2)ĐÁP ÁN CHẤT LỎNG
Bài 1:Gọi thể tích khối gỗ V; Trọng lượng riêng nước D trọng lượng riêng dầu D’; Trọng lượng khối gỗ P
Khi thả gỗ vào nước: lực Ác si met tác dụng lên vât là:
3 10 DV FA
Vì vật nên: FA= P DV P
10
2 (1)
Khi thả khúc gỗ vào dầu Lực Ác si mét tác dụng lên vật là:
4 ' 10
' DV
F A
Vì vật nên: F’A= P DV P
' 10
3 (2)
Từ (1) (2) ta có:
4 ' 10 3 10
2 DV DV
Ta tìm được: D D
9 '
Thay D = 1g/cm3ta được: D’ = g/cm3
Bài 2: Vì cần tính gần khối lượng riêng vật vật có kích thước nhỏ nên ta coi gần vật rơi tới mặt nước chìm hồn tồn
Gọi thể tích vật V khối lượng riêng vật D, Khối lượng riêng nước D’ h = 15 cm; h’ = 65 cm
Khi vật rơi khơng khí Lực tác dụng vào vật trọng lực P = 10DV
Công trọng lực là: A1= 10DVh
(3)Vì sau vật lên, nên FA> P
Hợp lực tác dụng lên vật vật rơi nước là: F = FA– P = 10D’V – 10DV
Công lực là: A2= (10D’V – 10DV)h’
Theo định luật bảo tồn cơng:
A1= A210DVh = (10D’V – 10DV)h’
D = '
' ' D
h h
h
Thay số, tính D = 812,5 Kg/m3
Bài 3: Gọi diện tích đáy cốc S khối lượng riêng cốc D0, Khối lượng riêng nước D1, khối
lượng riêng chất lỏng đổ vào cốc D2, thể tích cốc V
Trọng lượng cốc P1= 10D0V
Khi thả cốc xuống nước, lực đẩy ác si mét tác dụng lên cốc là: FA1= 10D1Sh1
Với h1là phần cốc chìm nước
10D1Sh1= 10D0V D0V = D1Sh1 (1)
Khi đổ vào cốc chất lỏng có độ cao h2thì phần cốc chìm nước h3
Trọng lượng cốc chất lỏng là: P2= 10D0V + 10D2Sh2
Lực đẩy ác si mét là: FA2= 10D1Sh3
Cốc đứng cân nên: 10D0V + 10D2Sh2 = 10D1Sh3
Kết hợp với (1) ta được:
D1h1+ D2h2= D1h3
2
2 h h h D
D (2)
Gọi h4là chiều cao lượng chất lỏng cần đổ vào cốc cho mực chất lỏng cốc cốc
ngang
(4)Lực ác si mét tác dụng lên cốc chất lỏng là: FA3= 10D1S( h4+ h’)
(với h’ bề dày đáy cốc)
Cốc cân nên: 10D0V + 10D2Sh4= 10D1S( h4+ h’)
D1h1+ D2h4= D1(h4+ h’)h1+
1
3 h
h h h
=h4+ h’
h4=
3
2
1 '
h h h
h h h h
Thay h1= 3cm; h2= 3cm; h3= 5cm h’ = 1cm vào
Tính h4= cm
Vậy lượng chất lỏng cần đổ thêm vào – = ( cm)
Bài 4:Gọi diện tích đáy cốc S, Khối lượng riêng cốc D0; Khối lượng riêng nước D1; khối
lượng riêng chất lỏng cần xác định D2và thể tích cốc V chiều cao cốc h
Lần 1: thả cốc khơng có chất lỏng vào nước phần chìm cốc nước h1
Ta có: 10D0V = 10D1Sh1D0V = D1Sh1 (1)
D0Sh = D1Sh1D0= h h1 D
1xác định khối lượng riêng cốc
Lần 2: Đổ thêm vào cốc lượng chất lỏng cần xác định khối lượng riêng ( vừa phải) có chiều cao h2, phần
cốc chìm nước có chiều cao h3
Ta có: D1Sh1+ D2Sh2= D1Sh3 ( theo (1) P = FA)
D2= (h3– h1)D1xác định khối lượng riêng chất lỏng
Các chiều cao h, h1, h2, h3được xác định thước thẳng D1đã biết Bài 5:
Gọi h1là chiều cao cột chất lỏng nhánh khơng có pitton, h2là chiều cao cột chất lỏng nhánh có pitton Dễ
thấy h1> h2
(5)Áp suất gây nhánh có pitton: P2= 10Dh2+ S P
Khi chất lỏng cân P1= P2nên 10Dh1= 10Dh2+ S P
Độ chênh lệch mực chất lỏng hai nhánh là: h1– h2= DS P 10 Bài 6
Trọng lượng gỗ P= S.h.d2= 150 30 10-6 8000 =36N
Lực đẩy Acsimet lên gỗ chìm hồn tồn
FA(mac)= S.h.d1= 150 30 10-6.10000 =45N
Khi gỗ cân P =FAthể tích phần chìm gỗ
Vc= P/d1= 4.V/5 Chiều cao phần gỗ chìm nước
Vc/S = 24cmchiều cao nhô mặt nước x=6cm
Cơng nhấn chìm gỗ xuống đáy chia làm giai đoạn
Giai đoạn 1: Nhấn từ vị trí đầu đến mặt gỗ ngang mặt nước, lực nhấn tăng dần từ 0FA(mac)–
P lực nhấn Tbình FTB= (FA(mac)–P)/2 = 9/2= 4,5N
Cơng sinh A1= FTB x = 4,5 0,06 = 0,27j
Giai đoạn 2: Nhấn gỗ chạm đáy, lực nhấn không đổi F= FA(mac)–P = 9N
(6)Bài 7: Dụng cụ cần: Cân cân, bình chia độ, (bình tràn cầu to bình chia độ),bình nước, cốc
+Các bước:
- Cân cầu ta khối lượng Mthể tích phần đặc (sắt) cầu
Vđ= M/D
- Đổ lượng nước vào bình chia độ cho đủ chìm vật, xác định thể tích V1
-Thả cầu vào bình chia độ, mực nước dâng lên, xác định thể tích V2
Thể tích cầu V= V2– V1
- Thể tích phần rỗng bên cầu Vr= V – Vđ= V2– V1- M/D
b) Gọi thể tích phần chìm phao lúc đầu Vc, thể tích cầu V, trọng lượng hệ tương ứng P1
và P2
-Lúc đầu hệ cân ta có (Vc+ V)dn= P1+ P2
Vcdn+ Vdn= P1+ P2 (1)
Khi dây bị đứt cầu chìm xuống, gọi thể tích phần chìm phao lúc Vc’
Ta có: Vc‘dn+ Vdn< P1+ P2 (vì Vdn< P)
Vc‘dn+ Vdn< Vcdn+ Vdn Vc‘dn< Vcdnhay Vc‘<Vc
Vậy thể tích chiếm chỗ phao lúc sau nhỏ thể tích chiếm chỗ phao lúc trước nên mực nước bình giảm xuống
(7)WebsiteHOC247cung cấp môi trườnghọc trực tuyếnsinh động, nhiềutiện ích thông minh, nội dung giảng biên soạn công phu giảng dạy giáo viên nhiều năm kinh nghiệm, giỏi kiến thức chuyên môn lẫn kỹ sư phạmđến từ trường Đại học trường chuyên danh tiếng
I.
Luyện Thi Online
- Luyên thi ĐH, THPT QG:Đội ngũGV Giỏi, Kinh nghiệmtừ Trường ĐH THPT danh tiếng xây dựng khóaluyện thi THPTQGcác mơn: Tốn, Ngữ Văn, Tiếng Anh, Vật Lý, Hóa Học Sinh Học
- Luyện thi vào lớp 10 chun Tốn:Ơn thiHSG lớp 9và luyện thi vào lớp 10 chuyên Toáncác trường
PTNK, Chuyên HCM (LHP-TĐN-NTH-GĐ), Chuyên Phan Bội Châu Nghệ An trường Chuyên khác
TS.Trần Nam Dũng, TS Phạm Sỹ Nam, TS Trịnh Thanh Đèo Thầy Nguyễn Đức Tấn.
II Khoá Học Nâng Cao HSG
- Tốn Nâng Cao THCS:Cung cấp chương trình Tốn Nâng Cao, Toán Chuyên dành cho em HS THCS lớp 6, 7, 8, u thích mơn Tốn phát triển tư duy, nâng cao thành tích học tập trường đạt điểm tốt kỳ thi HSG
- Bồi dưỡng HSG Tốn:Bồi dưỡng phân mơnĐại Số, Số Học, Giải Tích, Hình Học vàTổ Hợpdành cho học sinh khối lớp 10, 11, 12 Đội ngũ Giảng Viên giàu kinh nghiệm:TS Lê Bá Khánh Trình, TS Trần Nam Dũng, TS Pham Sỹ Nam, TS Lưu Bá Thắng, Thầy Lê Phúc Lữ, Thầy Võ Quốc Bá Cẩncùng đôi HLV đạt thành tích cao HSG Quốc Gia
III.
Kênh học tập miễn phí
- HOC247 NET:Website hoc miễn phí học theochương trình SGKtừ lớp đến lớp 12 tất môn học với nội dung giảng chi tiết, sửa tập SGK, luyện tập trắc nghiệm mễn phí, kho tư liệu tham khảo phong phú cộng đồng hỏi đáp sôi động
- HOC247 TV:KênhYoutubecung cấp Video giảng, chuyên đề, ôn tập, sửa tập, sửa đề thi miễn phí từ lớp đến lớp 12 tất mơn Tốn- Lý - Hố, Sinh- Sử - Địa, Ngữ Văn, Tin Học Tiếng Anh
Học lúc, nơi, thiết bi – Tiết kiệm 90%
Học Toán Online Chuyên Gia
Khoá Học Nâng Cao HSG