Bài 17. Lực đẩy Archimedes

I - Lực đẩy tác dụng lên vật đặt trong chất lỏng

Khi dùng tay nhấn chìm quả bóng xuống nước, ta cảm nhận được lực đẩy lên quả bóng.

Lực đẩy do chất lỏng tác dụng lên vật đặt trong nó gọi là lực đẩy Archimedes. Lực này tác dụng lên mọi vật đặt trong lòng chất lỏng.

• Khi trọng lực tác dụng lên vật lớn hơn lực đẩy Archimedes, vật chìm xuống (viên bi, ốc vít).
• Khi lực đẩy Archimedes lớn hơn trọng lực tác dụng lên vật, vật nổi lên (miếng xốp).

II - Độ lớn của lực đẩy Archimedes

1. Thí nghiệm

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.
• Khi nước từ bình tràn chảy ra ống đong đạt giá trị 20 cm³, đọc giá trị \(F_1\) trên lực kế.
• Ghi giá trị lực đẩy Archimedes có độ lớn \(P-F_1\) vào bảng.
• 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 bảng.
• 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.
• Thay nước bằng nước muối và lặp lại thí nghiệm.
• So sánh trọng lượng của lượng chất lỏng tràn ra với lực đẩy Archimedes tương ứng.

2. Định luật Archimedes

Một vật đặt trong chất lỏng chịu tác dụng một lực đẩy hướng thẳng đứng từ dưới lên trên có độ lớn tính bằng công thức:

\(F_A=d.V\)

Trong đó:

• \(d\) là trọng lượng riêng của chất lỏng (N/m³)
• \(V\) là thể tích phần chất lỏng bị chiếm chỗ (m³)

1. Một vật đặt trong chất lỏng chịu tác dụng một lực đẩy hướng thẳng đứng từ dưới lên trên có độ lớn tính bằng công thức: \(F_A=d.V\), trong đó \(d\) là trọng lượng riêng của chất lỏng, \(V\) là thể tích phần chất lỏng bị vật chiếm chỗ.

2. Một vật ở trong chất lỏng sẽ:

• Chìm xuống khi lực đẩy Archimedes nhỏ hơn trọng lượng của vật \(\left(F_A< P\right)\).
• Nổi lên khi lực đẩy Archimedes lớn hơn trọng lượng của vật \(\left(F_A>P\right)\).