Đặt viên bi sắt, ốc vít kim loại, nắp chai nhựa vào một cốc thủy tinh. Vì sao khi đổ nước vào cốc, có vật nổi lên, có vật lại không nổi lên?
Bài 17: Lực đẩy Archimedes
Mở đầu (SGK Kết nối tri thức với cuộc sống - Trang 73)
Thảo luận (1)
Câu hỏi 1 (SGK Kết nối tri thức với cuộc sống - Trang 73)
Hãy biểu diễn các lực tác dụng vào viên bi, ốc vít kim loại, miếng xốp khi chúng ở vị trí như trong Hình 17.2.
Thảo luận (1)Hướng dẫn giải1. Có 2 lực tác dụng vào viên bi, ốc vít kim loại và miếng xốp: Trọng lực của vật thẳng đứng hướng xuống và lực đẩy Archimedes thẳng đứng hướng lên.
2. Điều kiện để một vật chìm xuống hoặc nổi lên khi đặt một khi đặt trong chất lỏng
Chìm xuống khi lực đẩy Archimedes nhỏ hơn trọng lực của vật (FA < P)
Nổi lên khi lực đẩy Archimedes lớn hơn trọng lực của vật (FA > P)
3. Từ khi bắt đầu nhấn quả bóng vào nước đến khi quả bóng chìm hoàn toàn trong nước, lực đẩy của nước lên quả bóng càng nhỏ
(Trả lời bởi Hà Quang Minh)
Câu hỏi 2 (SGK Kết nối tri thức với cuộc sống - Trang 73)
Hãy rút ra điều kiện để một vật chìm xuống hoặc nổi lên khi đặt trong chất lỏng.
Thảo luận (1)Hướng dẫn giảiChìm xuống:\(P>F_A\)
Nổi lên:\(P< F_A\)
P là trọng lượng
\(F_A\) lực đẩy Ác-si-mét
(Trả lời bởi Mai Trung Hải Phong)
Câu hỏi 3 (SGK Kết nối tri thức với cuộc sống - Trang 73)
Mô tả sự thay đổi lực đẩy của nước lên quả bóng trong Hình 17.1 từ khi bắt đầu nhấn quả bóng vào nước, đến khi quả bóng chìm hoàn toàn trong nước.
Thảo luận (2)Hướng dẫn giảiTham khảo
\(\rightarrow\)
Lực đẩy của nước tác dụng lên quả bóng sẽ tăng dần từ khi bắt đầu nhấn quả bóng vào nước đến khi quả bóng chìm hoàn toàn trong nước. Vì khi vừa nhấn quả bóng vào nước ta cảm nhận được lực đẩy của nước nhỏ và dễ dàng nhấn xuống nhưng khi nhúng chìm quả bóng xuống nước ta cần tác dụng một lực mạnh hơn, tay ta cảm nhận được lực đẩy của nước tác dụng lên quả bóng lớn hơn.
(Trả lời bởi Mai Trung Hải Phong)
Hoạt động (SGK Kết nối tri thức với cuộc sống - Trang 74)
Dụng cụ:- Một lực kế có giới hạn đo 2 N;- Cân điện tử;- Quả nặng bằng nhựa 130 g;- Bình tràn; ống đong; giá thí nghiệm.Tiến hành thí nghiệm:- Treo quả nặng vào lực kế được móc trên giá thí nghiệm. Số chỉ của lực kế là P.- Nhúng quả nặng vào bình tràn đựng đầy nước (Hình 17.4).- Khi nước từ bình tràn chảy ra ống đong đạt giá trị 20 cm3, đọc giá trị F1 trên lực kế.- Ghi giá trị lực đẩy Archimedes có độ lớn P – F1 vào vở theo mẫu Bảng 17.1.- Dùng cân điện tử đo khối lượng nước từ bình tràn chảy ra...
Đọc tiếp
Dụng cụ:
- Một lực kế có giới hạn đo 2 N;
- Cân điện tử;
- Quả nặng bằng nhựa 130 g;
- Bình tràn; ống đong; giá thí nghiệm.
Tiến hành thí nghiệm:
- Treo quả nặng vào lực kế được móc trên giá thí nghiệm. Số chỉ của lực kế là P.
- Nhúng quả nặng vào bình tràn đựng đầy nước (Hình 17.4).
- Khi nước từ bình tràn chảy ra ống đong đạt giá trị 20 cm3, đọc giá trị F1 trên lực kế.
- Ghi giá trị lực đẩy Archimedes có độ lớn P – F1 vào vở theo mẫu Bảng 17.1.
- Dùng cân điện tử đo khối lượng nước từ bình tràn chảy ra ống đong và tính trọng lượng của lượng nước đó, ghi vào vở theo mẫu Bảng 17.1.
- Tiếp tục nhúng quả nặng chìm xuống khi nước trong bình tràn chảy ra lần lượt là 40 cm3, 60 cm3, 80 cm3, xác định độ lớn lực đẩy Archimedes và trọng lượng của lượng nước tràn ra tương ứng. Ghi vào vở theo mẫu Bảng 17.1.
- Thay nước bằng nước muối đặc và lặp lại thí nghiệm.
- So sánh trọng lượng của lượng chất lỏng tràn ra với lực đẩy Archimedes tương ứng.
Từ bảng số liệu ta có thể rút ra được kết luận gì về độ lớn lực đẩy Archimedes.
Thảo luận (1)Hướng dẫn giảiĐộ lớn lực đẩy Archimedes tỉ lệ với trọng lượng của chất lỏng tràn ra.
(Trả lời bởi Hà Quang Minh)
Hoạt động (SGK Kết nối tri thức với cuộc sống - Trang 75)
Thả một viên đất nặn hình tròn nặng khoảng 100 g vào cốc nước, viên đất nặn sẽ chìm xuống đáy. Hãy tạo hình viên đất nặn này thành một vật có thể nổi được trên mặt nước. Vận dụng công thức định luật Archimedes, hãy giải thích vì sao cùng một viên đất nặn với hình dạng khác nhau lại có thể lúc thì chìm, lúc thì nổi.
Thảo luận (1)Hướng dẫn giải- Tạo hình viên đất nặn này thành hình một chiếc thuyền có thể nổi lên trên mặt nước.
- Bất kỳ vật nào khi thả vào nước thì đều chịu lực đẩy Archimedes của nước hướng lên trên. Lực đẩy Archimedes phụ thuộc vào trọng lượng riêng của chất lỏng và thể tích phần chất lỏng bị vật chiếm chỗ (thể tích phần bị chìm của vật).
- Thả một cục đất nặn vào nước, cục đất nặn nặng và sẽ chìm xuống bởi khối lượng riêng của nó lớn hơn nước.
- Hình dạng một chiếc thuyền, bên trong cục đất này còn chứa cả không khí. Vì thế khối lượng riêng trung bình của thuyền đất sẽ nhỏ hơn nước và nó nổi được trên nước. Một yếu tố quan trọng nữa là thể tích phần chất lỏng bị vật chiếm chỗ (thể tích phần bị chìm của vật). Nếu như phần thể tích này lớn, lực đẩy Archimedes của nước lên vật càng lớn sẽ giúp vật nổi lên. Thể tích phần chìm của cục đất nặn nhỏ hơn thể tích phần chìm của thuyền (bao gồm cả phần không khí trong thuyền), đó là lý do cùng là đất nhưng cục đất thì chìm nhưng nặn thành thuyền thì nó lại nổi
(Trả lời bởi Hà Quang Minh)
Câu hỏi 1 (SGK Kết nối tri thức với cuộc sống - Trang 75)
Giải thích vì sao trong thí nghiệm mở đầu, nắp chai nhựa lại nổi lên còn viên bi, ốc vít kim loại vẫn nằm ở đáy cốc.
Thảo luận (1)Hướng dẫn giảiTham khảo!
Giải thích thí nghiệm mở đầu:
- Nắp chai nhựa nổi lên vì trọng lượng của nó nhỏ hơn độ lớn lực đẩy Archimedes tác dụng lên nó.
- Viên bi, ốc vít kim loại chìm xuống đáy cốc là do trọng lượng của nó lớn hơn độ lớn lực đẩy Archimedes tác dụng lên nó.
(Trả lời bởi Thanh An)
Câu hỏi 2 (SGK Kết nối tri thức với cuộc sống - Trang 75)
Hãy so sánh trọng lượng riêng của vật và trọng lượng riêng của nước khi vật chìm, vật nổi.
Thảo luận (1)Hướng dẫn giảiVật nổi khi trọng lượng riêng của chất lỏng lớn hơn trọng lượng riêng của vật.
Vật chìm khi trọng lượng riêng chất lỏng nhỏ hơn trọng lượng riêng của vật.
(Trả lời bởi Hà Quang Minh)