Trong bình hình trụ có chiều cao h1 = 30 cm, tiết diện S1= 100 cm2 chứa nước có thể tích V= 1,2 dm3. Người ta thả vài bình một thanh có tiết diện S2 = 40 cm2, chiều dài bằng chiêu cao của bình. Hãy tìm khối lượng tối thiểu của thanh để nó chìm tới đáy bình. Giải lại bài toán trong trường hợp tiết diện của thanh là S'2= 80 cm2. Cho khối lượng riêng của nước là D1=1 g/cm3
Khi thanh chìm vừa chạm đáy bình:
Tiết diện chứa nước của bình có thanh là:
\(S_d=100-40=60cm^2\)
ta có \(V_n=1,2dm^3=1200cm^3\)
độ cao cột nc
\(h_n=\dfrac{V_n}{S_d}=\dfrac{1200}{60}=20\left(cm\right)\)
thể tích nc bị chiếm chỗ
\(V=S_t.h_n=40.20=800cm^3\)
1g/cm3=1000kg/m3
trọng lượng riêng của nước
d=10D=0,01N/cm3
Độ lớn lực acsimet đẩy thanh lên thanh:
\(F_A=d.V=0,01.800=8\left(N\right)\)
\(\Rightarrow\) m tối thiểu \(m=\dfrac{F_A}{10}=\dfrac{8}{10}=0,8\left(kg\right)\)
giải lại bài với S'2=80cm3
\(S_d=100-80=20\left(cm^2\right)\)
độ cao cột nc
\(h_n=\dfrac{V_n}{S_d}=\dfrac{1200}{20}=60\left(cm\right)\) (1200 là Vn trên tính r)
thể tích nc bị chiếm chỗ
\(V=S_t.h_n=80.60=4800\left(cm^3\right)\)
Độ lớn lực acsimet đẩy thanh lên thanh:
\(F_A=d.V=0,01.4800=48\left(N\right)\)
m tối thiểu
\(m=\dfrac{F_A}{10}=\dfrac{48}{10}=4,8\left(kg\right)\)
