Định nghĩa, công thức, ứng dụng của lực đẩy acsimet

Phép đẩy Acsimet không chỉ là kiến ​​thức phải học trong môn vật lý THCS mà còn được ứng dụng để chế tạo tàu thủy hay khinh khí cầu trong thực tế. Hãy cùng labvietchem tìm hiểu kỹ hơn về vấn đề này qua bài viết dưới đây.

Bạn Đang Xem: Định nghĩa, công thức, ứng dụng của lực đẩy acsimet

1. Tổng quan về lực đẩy acsimeter là gì?

1.1. Lực đẩy Asimi là gì?

Lực đẩy Aximi hay lực đẩy phương vị là lực do một chất lỏng (có thể là chất lỏng hoặc khí) tác dụng lên một vật thể nhúng trong nó khi toàn bộ hệ nằm trong một trường lực vật lý (trọng lực hoặc lực quán tính)

Sức mạnh này được phát hiện bởi nhà toán học, vật lý học, kỹ sư, nhà phát minh và nhà thiên văn học người Hy Lạp Archimedes. Ông nhận thấy càng nhiều người chìm trong nước thì lực đẩy càng lớn. Có thể hiểu rằng thể tích nước chiếm chỗ của người càng lớn thì lực đẩy của nước đối với người càng mạnh.

Lực đẩy Asimi là gì?

1.2. Biểu tượng và đơn vị chống lực đẩy

Lực đẩy Acsimets được đo bằng ký hiệu fa và Newton (n)

1.3. Công thức tính

Công thức lực đẩy Asimi là:

fa = d.v

Ở đâu:

• fa: lực đẩy mm trong n
• d: trọng lượng riêng của chất lỏng (n/m2)
• v: thể tích chất lỏng bị vật chiếm chỗ (mét khối)

Làm thế nào để tính toán lực đẩy Asimi?

Lưu ý: v là thể tích phần chất lỏng bị vật chiếm chỗ, có thể hiểu là thể tích phần vật ngập trong nước chứ không phải thể tích của vật. Việc tính toán tham số này có thể áp dụng phương pháp tính toán sau:

• Khi biết => chìm = khắc – nổi
• Khi biết chiều cao h của vật thể => vsink = bottom.h
• Nếu biết vật chìm hoàn toàn trong chất lỏng => vsink = etc

1.4. Kích thước của lực đẩy acsimeter

Kết quả đo lực đẩy Asimi trong thí nghiệm cho thấy độ lớn của lực đẩy Asimi luôn bằng trọng lượng của vật

1.5. Lực đẩy phương vị và lực nổi

Xem Thêm: Bài 8: Phân tích đa thức thành nhân tử bằng phương pháp nhóm

Có 3 trường hợp khi thả một vật vào chất lỏng:

• fa <; p: Vật thể giảm trọng lượng khi lực đẩy là acsimeter <
• fa > p: đối tượng nổi, khi fa = p thì đối tượng sẽ nổi
• fa = p: vật sẽ lơ lửng trong chất lỏng

Có thể hiểu đơn giản là: vật thể sẽ nổi. Khi tổng trọng lượng riêng của vật nhỏ hơn trọng lượng riêng của nước.

1.6. Lực đẩy phương vị không khí

Lực đẩy Ác-si-mét trong không khí nhỏ hơn trong chất lỏng vì không khí có trọng lượng riêng nhỏ hơn chất lỏng.

Xem Thêm : 8 Thể loại nhạc phổ biến hiện nay và cách phân biệt

fakk =dkk.v

2. Đặc điểm lực đẩy Asimi

• Xảy ra khi một vật chìm trong chất lỏng (khí hoặc lỏng), khi toàn bộ hệ nằm trong một trường lực vật lý (trọng lực hoặc lực quán tính)
• Cùng phương nhưng ngược chiều trọng lực
• Xác định xem một vật đang chìm hay nổi

3. Lực đẩy phương vị phụ thuộc vào những yếu tố nào?

Như chúng ta đã biết ở trên, lực làm đầy này được tính theo công thức fa = d.v. Do đó, nó phụ thuộc vào trọng lượng riêng của chất lỏng cũng như thể tích chất lỏng bị chiếm chỗ.

4. Ứng dụng của lực đẩy acsimeter

4.1. Trong thiết kế tàu thủy

Đây là ứng dụng nổi bật nhất của lực đẩy này. Khi đóng tàu, để giảm kích thước tàu, người thiết kế chừa một khoảng hở lớn để tàu di chuyển dễ dàng trên mặt nước. Điều này cũng giải thích tại sao một con tàu có trọng tải lớn như vậy vẫn có thể hạ thủy mà không bị chìm.

Độ nổi của thuyền do lực đẩy asimi tác dụng

4.2. Trong sản xuất khinh khí cầu

Để làm cho khinh khí cầu bay cao hơn, người ta dùng lửa để làm tăng thể tích không khí bên trong khinh khí cầu. Do quá trình giãn nở, thể tích tăng lên, làm tăng lực đẩy và giảm mật độ của quả bóng bay.

Lực đẩy Aximi có thể nhìn thấy từ nguyên lý bay của khinh khí cầu

4.3. Độ nổi của cá

Khả năng tự điều chỉnh của cá để ẩn nấp hay nổi lên một phần là do cấu trúc cơ thể bao gồm một bong bóng khí lớn, đây cũng là nguyên lý của lực đẩy đường kính. Khi cá muốn nổi, bong bóng khí nở ra, tăng thêm thể tích và lực đẩy. Ngược lại, nếu cá lặn xuống, bong bóng khí sẽ co lại và thể tích của nó nhỏ dần, lực đẩy cũng nhỏ dần.

5. Bài tập vận dụng liên quan đến lực đẩy Acsi mét

Một số bài tập về lực đẩy Acme

Xem Thêm: Giải bài 82 83 84 85 86 trang 41 42 sgk Toán 7 tập 1

Bài tập 1:So sánh lực đẩy Acsimet của thỏi nhôm và thỏi đồng có cùng thể tích:

1. a) chìm trong nước
2. b) Nhôm thỏi ngâm trong dầu và thỏi đồng ngâm trong nước

Giải pháp:

Gọi thể tích của thỏi nhôm và đồng là v

d: trọng lượng riêng của nước

1. a) Khi nhấn chìm hai thói quen:

fa1 = d.vfa2 = d.v

=>fa1 = fa2

hai)

Xem Thêm : Tại sao học phải đi đôi với hành?

Thỏi nhôm ngâm dầu: fa1 = d1.v

Thỏi đồng ngâm trong nước: fa2 =d2.v

Do d1 = 8900 n/m3 và d2 = 10000 n/m3

=> fa1 < fa2

Xem Thêm: Đồng đẳng là gì? Đồng phân là gì?

Bài tập 2: Ta có thể quy thể tích của một miếng sắt là 2 dm3 và biết d của nước bằng 10000 n/m3

1. a) Tính toán lực đẩy chìm trong nước
2. b) Giá trị của fa có thay đổi theo độ sâu của vật trong nước không?

Giải pháp:

1. a) Khi nhúng thanh sắt vào nước:

fa = d.v = 10000 x 0,002 = 20 n

Theo công thức tính, độ lớn của lực đẩy Ác-si-mét fa sẽ không liên quan gì đến độ sâu của vật trong nước mà chỉ liên quan đến trọng lượng riêng của chất lỏng và thể tích chất lỏng bị vật chiếm chỗ.

Bài tập 3: Treo một vật vào lực kế để đo theo phương thẳng đứng. Nếu vật ở trong không khí, lực kế chỉ 4,8 n và khi vật được nhúng trong nước, lực kế chỉ 3,6 n. Giả sử trọng lượng riêng của nước là 104 n/m3 và bỏ qua lực đẩy của không khí, hãy tính thể tích của khối nước.

Giải pháp:

Sự thay đổi số chỉ của lực kế khi đo trong nước và không khí là do lực đẩy đường kính.

=> lực đẩy của máy đo sẽ tác dụng lên vật:

fa = p – p’ = 4,8 – 3,6= 1,2 n

Ngược lại: fa = v.dn (vì vật chìm trong nước nên v = v.dn)

=> v = fa/ dn = 1.2 : 104 = 120 phân khối

Trên đây là định nghĩa, cách tính, ứng dụng và các thông tin liên quan khác của acsimeter lực đẩy do labvietchem tổng hợp. Hy vọng qua bài viết này, các bạn có thể áp dụng và tính toán lực đẩy này một cách dễ dàng, chính xác và nhanh chóng. Đừng quên theo dõi các bài viết thú vị khác của chúng tôi trên website labvietchem.com.vn.