LỰC ĐẨY ÁC-SI-MÉT
1. Tác dụng của chất lỏng lên vật nhúng chìm trong nó
Một vật nhúng vào chất lỏng bị chất lỏng đó đẩy thẳng đứng từ dưới lên với lực có độ lớn bằng trọng lượng của phần chất lỏng mà vật chiếm chỗ. Lực này gọi là lực đẩy Ác-simét.
Video mô phỏng lực đẩy Acsimet
2. Công thức tính lực đẩy Ác si mét
\[F_A= d.V\]
Trong đó:
+ \[{F_A}\]: lực đẩy Ác si mét [N]
+ d: trọng lượng riêng của chất lỏng [\[N/{m^3}\]]
+ V: thể tích của phần chất lỏng bị chiếm chỗ [\[{m^3}\]]
Sơ đồ tư duy về lực đẩy Ác-si-mét
Lực đẩy acsimet không còn là khái niệm xa lạ với mỗi chúng ta. Thế nhưng thực chất chúng là gì, cách tính như thế nào cũng như ứng dụng ra sao trong cuộc sống này? Hãy cùng theo dõi chi tiết qua những chia sẻ dưới đây.
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.
Đặc điểm của lực acsimet:
- Cùng phương và ngược hướng với trọng lực.
- Chúng quyết định đến sự nổi hay chìm của một vật.
Lực đẩy acsimet là gì
2. 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: FA < P.
- Vật nổi khi: FA > P và dừng nổi khi FA = P.
- Vật lơ lửng trong chất lỏng [hoặc trên mặt thoáng] khi: FA = 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.
3. Lực đẩy acsimet công thức là gì?
Công thức tính lực đẩy acsimet như sau: FA=d.V
Trong đó:
- F là lực đẩy Acsimets.
- d là trọng lượng riêng của chất lỏng.
- V là thể tích của phần chất lỏng bị vật chiếm chỗ.
Vậy khi nào vật nổi, còn khi nào vật sẽ chìm? Với công thức này, sẽ có ba trường hợp xảy ra như sau:
- P > F: Vật sẽ bị chìm xuống dưới.
- P = F: Vật đứng lơ lửng trong chất lỏng.
- P < F: Vật chuyển động lên trên.
4. Lực đẩy ác-si-mét phụ thuộc vào các yếu tố nào?
Như đã đề cập ở trên, lực đẩy Ác-si-mét được xác định bằng công thức: FA=d.V.
Trong đó:
d: Là trọng lượng riêng của chất lỏng.
V: thể tích phần chất lỏng bị vật chiếm chỗ.
Vì vậy lực đẩy Ác-si-mét phụ thuộc vào trọng lượng riêng của chất lỏng và thể tích của phần chất lỏng bị vật chiếm chỗ.
Lực đẩy acsimet phụ thuộc vào các yếu tố nào
Trong chỉ trong lý thuyết, lực đẩy acsimets có những ứng dụng vô cùng quan trọng trong cuộc sống hiện nay, ta có thể liệt kê cơ bản như sau:
Trong thực tế, lực đẩy acsimet được ứng dụng khá nhiều trong cuộc sống. Ví dụ nổi bật nhất phải kể đến để thiết kế tàu thuyền. Các nhà thiết kế đã áp dụng lực đẩy acsimet như sau: Họ sẽ tạo ra các khoảng trống lớn để giúp tăng thể tích cho tàu, qua đó sẽ khiến tàu thuyền di chuyển dễ dàng trên bề mặt nước. Đó là lý do giải thích vì sao, tàu thuyền có trọng tải rất lớn nhưng lại không bị chìm khi chúng đi trên mặt nước.
Ứng dụng lực đẩy acsimet để thiết kế tàu, thuyền
Còn trong tự nhiên, các loài cá cũng có cấu tạo cơ thể chứa một bong bóng lớn để giúp điều chỉnh khả năng lặn hay nổi của chúng, đó cũng chính là nguyên lý của lực đẩy acsimet. Theo đó, nếu cá muốn nổi, bong bóng sẽ căng lên để tăng thể tích làm cho lực đẩy tăng lên, giúp cho cá nổi cao hơn một cách dễ dàng và ngược lại.
Ứng dụng của nguyên lý lực đẩy ác-si-mét trong không khí, người ta đã áp dụng để sản xuất khinh khí cầu thành công. Nếu khinh khí cầu muốn bay lên trên cao, người ta sẽ dùng lửa đốt để giúp tăng thể tích không khí bên trong khinh khí cầu, quá trình giãn nở này giúp tăng thể tích để tăng lực đẩy. Đồng thời, họ cũng sẽ làm giảm khối lượng riêng của khinh khí cầu. Đó cũng chính là lý do vì sao khí heli được sử dụng trong trường hợp này.
Ứng dụng vào sản xuất khinh khí cầu nhờ lực đẩy acsimet
Sau đây là một số bài tập giúp bạn hiểu hơn về lực đẩy acsimet, cũng như xác định chúng tính như thế nào cũng như ứng dụng quan trọng.
Bài tập 1:
Khi treo một vật nặng vào lực kế, lực kế chỉ giá trị P. Mặt khác, khi nhúng vật nặng chìm trong nước, lực kế chỉ giá trị P1 . Vậy P1XEM THÊM: