Trong một bình hình trụ tiết diện S chứa nước có chiều cao H=15cm. Người ta thả vào trong bình một cái thanh sao cho nó nổi trong nước thì thấy mực nước dâng lên một đoạn h=8cm. biết Dnước=1g/cm3 và của thanh là 0,8g/cm3.
a/ Tính công thực hiện khi nhấn chìm hoàn toàn thanh, biết thanh có chiều dài 20cm, tiết diện đáy 10cm2.
a) Lực tác dụng lên thanh đồng lúc nhấn chìm gồm P; Lực đẩy Acsimet F2; và lực đẩy F chìm xuống, do thanh sắt cân bằng nên ta có
F = F2 - P = 10.D1.Vo - 10.D2.S'.L
mà Vo = S'.L
=> F = 10.S'.L( D1 - D2 ) = 2.S'.L = 2.0,2.0,1 = 0,4 N
Từ (*) => S = [ ( D2/D1 )( L/h ) + 1 ].S' = 3.S' = 30 cm²
Do đó; khi thanh đi thêm vào nước 1 đoạn x thì ∆V = x.S' thì nước dâng thêm 1 đoạn:
y = ∆V/( S - S' ) = ∆V/2S' = x/2
Mặt khác, nước dâng thêm do với lúc đầu một đoạn
∆h - h = ( D1/D2 - 1 ).h = 2 cm
=> x/2 = 2 => x = 4
Vậy thanh đồng đã di chuyển được quãng đường dài x + x/2 = 4 => x = 8/3 cm
Và lực tác dụng tăng từ 0 → F = 0,4 N => công thực hiện là
A = 1/2.F.x = 1/2.0,4.8/3.10‾ ² = 5,33.10‾ ² J
