Một khối gỗ đặc hình trụ, tiết diện S = 300cm2, chiều cao h = 40cm, có TLR là d = 6000N/m3. Khối gỗ được giữ ngập trong nước bằng một sợi dây mảnh, nhẹ, khô giãn sao cho mặt đáy khối gỗ song song với mặt thoáng, TLR của nước là dn = 10000N/m3.
a) Tính lực căng sợi dây.
b) Nếu sợi dây bị đứt thì khối gỗ di chuyển thế nào?
Đổi: S= 300cm2= 0,03m2
h= 40cm= 0,4m
Thể tích của khối gỗ là:
V= S*h= 0,03*0,4= 0,012(m3)
TRọng lượng của khối gỗ là:
P= d*V= 6000*0,012= 72(N)
Lực đẩy ác-si-mét tác dụng lên khối gỗ:
Fa= dnước*Vchìm= 10000*0,012= 120(N)
Lực căng của sợi dây:
T= Fa-P= 120-72= 48(N)
Bài 1
S = 300cm^2 = 0,03m3
h = 50cm = 0,5m
d = 6000N/m3
x = 40cm = 0,4m
dn = 10 000N/m3
a. Thể tích khối gỗ là:
V =Sh = 0,03.0,5 = 0,015m3
Trọng lượng khối gỗ là :
P = d.V = 6 000.0,015 = 90N
Thể tích phần chìm:
V’ = Sx = 0,03.0,4 = 0,012m3
Lực acsimet tác dụng lên khối gỗ :
FA = dn.V’ = 10 000.0,012 = 120N
Lực căng dây là :
F =FA – P = 120 – 90= 30N
b. Khối gỗ sẽ nổi lên vì FA > P(theo phương thẳng đứng hướng từ dưới lên)
Gọi x’ là chiều sâu độ chìm của vật
Gọi FA’ là lực acsimet sau khi vật nổi trên mặt nước
Khi nổi lên mặt nước, lúc này FA’ = P
ð 90 = dn.S.x’
ð 90 = 10 000.0,03.x’
ð x’ = 0,3m
h – x’ = 0, – 0,3 = 0,2m
vậy vật nổi lên 0,1m
