Bài 5: Một vật không thấm nước được thả nổi trong một thùng nước. Khi vật cân bằng thể tích phần ngập trong nước gấp 1.5 lần thể tích phần nổi.
a) Tính trọng lượng riêng của vật bằng bao nhiêu % trọng lượng riêng của nước?
b) Để vật vừa đủ ngập trong nước, người ta dán thêm một viên bi thép ở mặt trên của vật. sau đó người ta lật vật để bi ở dưới. Hỏi khi vật cân bằng vật có ngập hết trong nước không? Độ cao của vật thay đổ như thế nào so với trước và sau khi lật vật?
Hãy nhập câu hỏi của bạn vào đây, nếu là tài khoản VIP, bạn sẽ được ưu tiên trả lời.
Khi vật nằm lơ lửng trong nước thì:
\(F_A=P=5\) (N)
Gọi trọng lượng riêng của vật là \(d_v\), trọng lượng riêng của nước là \(d_n\)
\(\Rightarrow d_n.V_c=d_v.V\)
Theo đề bài:
\(V_c=\dfrac{3}{4}V\)
\(\Rightarrow d_n.\dfrac{3}{4}V=d_v.V\)
\(\Rightarrow d_v=\dfrac{3}{4}d_n=\dfrac{3}{4}.10000=7500\) (N/m3)
gọi thể tích vật là V
thể tích chìm vật 1 là v1
ta có : v1=3/5.v
lực đẩy ác-si-mét tác dụng lên vật 1 : FA1= d.v1= 10000.3/5.v= 6000v
vật đứng yên => FA1 = P
trọng lượng riêng của vật : d=P/v = 6000v/v= 6000 N/m^3
khối lượng riêng của vật : m=d/10= 6000 : 10 = 600 kg/m^3
làm tương tự vật 2
Khi 1 vật nằm lơ lửng trong nước => FA = P = 5N
<=> dn . Vv = dv . V
Ta có: Vv = 3/4.V
\(\Rightarrow d_n.\dfrac{3}{4}V=d_v.V\)
\(\Rightarrow d_v=\dfrac{3}{4}.d_n=\dfrac{3}{4}.10000=7500\)N/m3
\(P=F_A\Leftrightarrow d_g.V=d_n.V_{chim}\)
\(\Leftrightarrow d_g.V=d_n.\left(V-V_{noi}\right)\Rightarrow V_{noi}=V-\dfrac{d_g.V}{d_n}=...\left(m^3\right)\)
do vật đặt trong nước chịu tác dụng lực đẩy Ac si mét
\(=>Fa=P-F=80-50=30N\)
mà \(Fa=dn.Vc=>Vc=\dfrac{Fa}{dn}=\dfrac{30}{10000}cm^3\)
do vật ngập trong nước nên \(Vv=Vc\)
=>Thể tích vật chìm chiếm 100% thể tích vật
b, \(D=\dfrac{m}{Vv}=\dfrac{\dfrac{P}{10}}{\dfrac{30}{10000}}=\dfrac{8.10000}{30}=\dfrac{8000}{3}\left(kg/m^3\right)\)