Một khối kim loại có kích thước 20 x 40 x 5 cm được đặt trên một mặt bàn nằm ngang theo mặt 20 x 40 cm tác dụng lên khối kim loại một lực 50N the hướng của trọng lực. Hãy tính áp suất của khối kim loại gây lên mặt bàn, biết trọng lượng riêng của kim loại là 80000N/m2.
Hãy nhập câu hỏi của bạn vào đây, nếu là tài khoản VIP, bạn sẽ được ưu tiên trả lời.
Thể tích khối lim loại đó là : \(V=20.40.50=40000\left(cm^3\right)=0,04\left(m^3\right)\)
Khối lượng riêng là : \(D=\frac{d}{10}=\frac{78500}{10}=7850\left(kg/m^2\right)\)
Khối lượng của khối lim loại đó là : \(m=D.V=7850.0.04=314\left(kg\right)\)
Diện tích phần mặt phẳng tiếp xúc là : \(S=40.50=2000\left(cm^2\right)=0,2\left(m^2\right)\)
Áp lực của khối kim loại tác dụng lên mặt phẳng ngang là : \(F=10m=10.314=3140\left(N\right)\)
Áp suất do khối kim loại tác dụng lên mặt phẳng ngang là : \(P=\frac{F}{S}=\frac{3140}{0,2}=15700\left(Pa\right)\)
tóm tắt:
a = 4cm = 0,04m
b = 5cm = 0,05m
c = 6cm = 0,06m
\(a.\dfrac{p_N}{p_L}=?\\ b.F_A=?\\ c.D=?\)
a) ta có công thức :
\(P=10\cdot m=10\cdot1,2=12\left(N\right)\)
áp suất lớn nhất của thỏi kim loại (khi có diện tích 4cm x 5cm)
\(p_N=\dfrac{F}{S}=\dfrac{12}{0,04\cdot0,05}=6000\) (N/m2)
áp suất nhỏ nhất của thỏi kim loại (khi có diện tích 5cm x 6cm)
\(p_L=\dfrac{F}{S}=\dfrac{12}{0,05\cdot0,06}=4000\) (N/m2)
b) thể tích của vật là:
\(V=a\cdot b\cdot c=0,04\cdot0,05\cdot0,06=1,2\cdot10^{-4}\left(m^3\right)\)
lực đẩy archimedes tác dụng lên vật là:
\(F_A=d\cdot V=10000\cdot1,2\cdot10^{-4}=1,2\left(N\right)\)
c) khối lượng riêng của kim loại này là:
\(D=\dfrac{m}{V}=\dfrac{1,2}{1,2\cdot10^{-4}}=10000\) (kg/m3)
tk
Trọng lượng của vật là :
P = 10m = 10 * 0,84 = 8,4 (N)
Trong trường hợp này thì trọng lượng của vật chính là áp lực mà vật tác dụng lên mặt đất => P = F
Áp dụng công thức p = F/s
=> Để vật tạo ra áp suất lớn nhất thì s nhỏ nhất
Mà s nhỏ nhất là 5 * 6 = 30 (cm2) hay 0,003 m2
Vậy áp suất lớn nhất mà vật có thể tác dụng lên mặt đất là :
p = F/s = 8,4 : 0,003 = 2800 (pa)
Đáp số : 2800 Pa
\(S=5\cdot6=30cm^2=30\cdot10^{-4}m^2\)
\(F=P=10m=10\cdot0,84=8,4N\)
\(p=\dfrac{F}{S}=\dfrac{8,4}{30\cdot10^{-4}}=2800Pa\)
Hai TH còn lại làm tương tự
Áp lực cả 3 trường hợp đều bằng trọng lượng của vật:
F1 = F2 = F3 = P = 10.m = 0,84.10 = 8,4 N
Trường hợp 1: Mặt tiếp xúc với sàn là mặt có kích thước: 5cm x 6cm
Áp suất trong trường hợp này là:
Trường hợp 2: Mặt tiếp xúc với sàn là mặt có kích thước: 6cm x 7cm
Áp suất trong trường hợp này là:
Trường hợp 3: Mặt tiếp xúc với sàn là mặt có kích thước: 5cm x 7cm
Áp suất trong trường hợp này là:
Nhận xét: Áp lực do vật tác dụng lên sàn trong cả ba trường hợp đều như nhau nhưng áp suất trong các trường hợp khác nhau
Ta có: Áp lực trên một đơn vị diện tích là 1 N trên 1 m².
Diện tích của mặt bàn là: 60 . 120 = 7200 cm2 = 0,72 m2
Vậy áp lực do khí quyển tác dụng lên một mặt bàn có kích thước 60 cm x 120 cm là 0,72 N.
Để tạo ra một áp lực tương tự, ta phải đặt lên mặt bàn một vật có khối lượng là : \(m=\dfrac{P}{10}=\dfrac{F}{10}=\dfrac{0,72}{10}=0,072\left(kg\right)=72\left(g\right)\)
Thể tích hình hộp: \(V=50\cdot10^{-2}\cdot20\cdot10^{-2}\cdot10\cdot10^{-2}=0,01m^3\)
Trọng lượng riêng của vật: \(d=\dfrac{P}{V}=\dfrac{890}{0,01}=89000\)N/m3
Áp suất vật:
+Áp suất nhỏ nhất khi diện tích bị ép là lớn nhất:
\(p_{min}=\dfrac{F}{S_{max}}=\dfrac{890}{50\cdot10^{-2}\cdot20\cdot10^{-2}}=8900Pa\)
+Áp suất lớn nhất khi diện tích bị ép là nhỏ nhất:
\(p_{max}=\dfrac{F}{S_{min}}=\dfrac{890}{20\cdot10^{-2}\cdot10\cdot10^{-2}}=44500Pa\)
Trọng lượng của vật:
\(P=10m=10\cdot0,84=8,4N\)
Áp lực tác dụng trong cả ba trường hợp đều bằng trọng lực nên:
\(F_1=F_2=F_3=P=8,4N\)
Trường hợp 1:
Diện tích tiếp xúc của vật với mặt sàn nằm ngang
\(S_1=5\cdot6=30\left(cm^2\right)=0,003\left(m^2\right)\)
Áp suất vật tác dụng lên là:
\(p_1=\dfrac{F_1}{S_1}=2800Pa\)
Trường hợp 2:
Diện tích tiếp xúc của vật với mặt sàn nằm ngang
\(S_2=5\cdot7=35\left(cm^2\right)=0,0035\left(m^2\right)\)
Áp suất tác dụng lên là:
\(p_2=\dfrac{F_2}{S_2}=\dfrac{8,4}{0,0035}=2400Pa\)
Trường hợp 3:
Diện tích tiếp xúc là:
\(S_3=6\cdot7=42\left(cm^2\right)=0,0042\left(m^2\right)\)
Áp suất tác dụng lên là:
\(p_3=\dfrac{F_3}{S_3}=\dfrac{8,4}{0,0042}=2000Pa\)
Nhận xét:
- Mặt có diện tích tiếp xúc lớn sẽ sinh ra áp suất nhỏ
- Mặt có diện tích tiếp xúc nhỏ sẽ sinh ra áp suất lớn
Ta thấy:
\(S_1< S_2< S_3\left(0,003< 0,0035< 0,0042\right)\)
\(\Rightarrow p_1>p_2>p_3\left(2800>2400>2000\right)\)
Ta có:
Áp lực của vật tác dụng lên mặt sàn trong các trường hợp đều như nhau ( \(F_{3.4}=F_{4.5}=F_{3.5}\)= \(P_v=10m_v=10.0,5=5\left(N\right)\) )
Áp suất vật tác dụng lên mặt sàn trong trường hợp đặt mặt 3cm x 4cm ở phía dưới:
\(p_{3.4}=\dfrac{F}{s}=\dfrac{P_v}{s}=\dfrac{5}{\dfrac{3}{100}.\dfrac{4}{100}}=\dfrac{12500}{3}\left(Pa\right)\)
Áp suất vật tác dụng lên mặt sàn trong trường hợp đặt mặt 4cm x 5cm ở phía dưới:
\(p_{4.5}=\dfrac{F}{s}=\dfrac{P_v}{s}=\dfrac{5}{\dfrac{4}{100}.\dfrac{5}{100}}=2500\left(Pa\right)\)
Áp suất vật tác dụng lên mặt sàn trong trường hợp đặt mặt 3cm x 5cm ở phía dưới:
\(p_{3.5}=\dfrac{F}{s}=\dfrac{P_v}{s}=\dfrac{5}{\dfrac{3}{100}.\dfrac{5}{100}}=\dfrac{10000}{3}\left(Pa\right)\)
Nhận xét:\(p_{4.5}< p_{3.5}< p_{3.4}\) hay diện tích tiếp xúc càng lớn thì áp suất vật tác dụng lên mặt sàn càng nhỏ.
Diện tích mặt bị ép:
\(S=20\cdot40=800cm^2=0,08m^2\)
Áp suất khối kim loại tác dụng lên mặt bàn:
\(p=\dfrac{F}{S}=\dfrac{50}{0,08}=625Pa\)
Khối lượng khối kim loại:
\(m=\dfrac{P}{10}=\dfrac{F}{10}=5kg\)
Thể tích khối kim loại:
\(V=20\cdot40\cdot5=4000cm^3=4\cdot10^{-3}m^3\)
Khối lượng riêng của vật:
\(D=\dfrac{m}{V}=\dfrac{5}{4\cdot10^{-3}}=1250\)kg/m3