Một hình trụ bằng nhôm có chiều cao 20 cm, bán kính 1 cm, được treo vào đầu một lực kế R. Khối lượng riêng của nhôm là 2,7 g/cm3. Bỏ qua lực đẩy Ác-si-mét của không khí.
1.Khi cân bằng, lực kế chỉ bao nhiêu ?
2.Nhúng hình trụ chìm hoàn toàn trong nước (Hình 3.3).
a)Hãy vẽ sơ đồ thí nghiệm. Liệt kê các lực đặt lên hình trụ.
b)Xác định lực đẩy Ác-si-mét. Số chỉ của lực kế là bao nhiêu ?
1.Lực kế chỉ trọng lượng của vật \(P = mg = p\pi {r^2}hg.\)
Thay các giá trị vào công thức, ta được :
\(P = 2700.3,14.0,{01^2}.0,2.9,8 = 1,66N\)
2.a)Xem Hình 3.3.G.
Advertisements (Quảng cáo)
b)Các lực đặt trên hình trụ gồm :
trọng lực \(\overrightarrow P \), lực đẩy Ác-si-mét \(\overrightarrow A \) và lực căng \(\overrightarrow T \) của lò xo.
Lực căng Ác-si-mét \(\overrightarrow A \) hướng thẳng đứng lên trên, và có độ lớn bằng :
\(\eqalign{ & A = {\rho _N}\pi {r^2}hg \cr & = 1000.3,14.0,{01^2}.0,2.9,8 \cr & = 0,615N \approx 0,62N \cr} \)
Hình trụ nằm cân bằng, ta có :
\(\eqalign{ & \overrightarrow P + \overrightarrow A + \overrightarrow T = \overrightarrow 0 \cr & \overrightarrow T = - (\overrightarrow P + \overrightarrow A ) \cr} \)
Do \(\overrightarrow P \) và \(\overrightarrow A \) ngược chiều nhau nên giá trị của T bằng :
T=P - A = 1,66 - 0,62 = 1,04N
Vậy số chỉ của lực kế bằng 1,04 N.