Bài 12: Sự nổi - Giải BT Vật Lí 8

Bài 12: Sự nổi

Bài C1 (trang 43 SGK Vật Lý 8): Một vật ở trong lòng chất lỏng chịu tác dụng của những lực nào, phương và chiều của chúng có giống nhau không?

Bài giải:

Một vật nằm trong lòng chất lỏng chịu tác dụng của lực đẩy Ácsimét và trọng lực P. Hai lực này đều có phương thẳng đứng. Trong đó, lực đẩy Ácsimét có chiều từ dưới lên trên còn trọng lực có chiều từ trên xuống dưới.

Bài C2 (trang 43): Có thể xảy ra 3 trường hợp sau đây đối với trọng lượng P của vật và độ lớn F_A của lực đẩy Ác-si-mét:

a) F_A < P

b) F_A = P

c) F_A > P

Vẽ các vectơ lực tương ứng với 3 trường hợp trên vào hình vẽ trên và chọn cụm từ thích hợp trong số các cụm từ sau đây cho các chỗ trống trong các câu trong hình 12.1:

(1) Chuyển động lên trên: (Nổi lên mặt thoáng).

(2) Chuyển động xuống dưới: (Chìm xuống đáy bình).

(3) Đứng yên: (Lơ lửng trong chất lỏng).

Bài giải:

a) TH1: F_A < P

Vật chuyển động xuống dưới: (Chìm xuống đáy bình)

b) TH2: F_A = P

Đứng yên: (Lơ lửng trong chất lỏng)

c) TH3: F_A > P

Vật chuyển động lên trên: (Nổi lên mặt thoáng).

Bài C3 (trang 44 SGK Vật Lý 8): Giải thích vì sao miếng gỗ thả vào nước lại nổi?

Bài giải:

Miếng gỗ thả vào nước lại nổi là vì trọng lượng riêng của gỗ nhỏ hơn so với trọng lượng riêng của nước nên khi thả miếng gỗ vào nước nó sẽ chịu lực đẩy Ác-si-mét, khi nó ngập trong nước thì lực đẩy Ác-si-mét lớn hơn trọng lực P nên nó đẩy khối gỗ lên làm khối gỗ nổi.

Bài C4 (trang 44): Khi miếng gỗ nổi trên mặt nước, trọng lượng P của nó và lực đẩy Ác-si-mét có bằng nhau không? vì sao?

Bài giải:

Khi miếng gỗ nổi trên mặt nước, trọng lượng P của nó và lực đẩy Ác-si-mét bằng nhau. Giải thích: Miếng gỗ nổi và đứng yên trên mặt nước nghĩa là trọng lực P và lực đẩy Ác-si-mét cân bằng nhau.

Bài C5 (trang 44): Trong hình 12.2. Độ lớn của lực đẩy Ác-si-mét được tính bằng biểu thức: F_A = d. V. Trong đó, d là trọng lượng riêng của chất lỏng, còn V là gì? Trong các câu trả lời sau đây, câu nào không đúng?

A. V là thể tích của phần nước bị miếng gỗ chiếm chỗ.

B. V là thể tích của cả miếng gỗ.

C. V là thể tích của phần miếng gỗ chìm trong nước.

D. V là thể tích được gạch chéo.

Bài giải:

Chọn B.

Câu B không đúng là vì: Trong công thức: F_A = d. V, thì d là trọng lượng riêng của chất lỏng, còn V là thể tích của phần nước bị miếng gỗ chiếm chỗ, cũng chính là thế tích của phần miếng gổ chìm trong nước hay phần thể tích được gạch chéo trong hình 12.2.

Bài C6 (trang 44): Biết:

P = d_v.V, trong đó:

+ d_v là trọng lượng riêng của chất làm vật.

+ V là thể tích của vật

F_A = d₁.V, trong đó:

+ d₁ là trọng lượng riêng của chất lỏng.

Hãy chứng minh rằng nếu vật là một khối đặc nhúng ngập vào trong chất lỏng thì:

- Vật sẽ chìm xuống khi: d_v > d₁.

- Vật sẽ lơ lửng trong chất lỏng khi: d_v = d₁.

- Vật sẽ nổi lên mặt chất lỏng khi: d_v < d₁.

Bài giải:

So sánh trọng lượng của vật và lực đẩy Ác-si-mét do chất lỏng tác dụng lên vật, ta có:

P = d_v.V và F_A = d₁.V (vì vật là khối đặc ngập trong chất lỏng nên khi đo thể tích chất lỏng chiếm chỗ bằng thể tích của vật luôn).

Vì vậy:

- Vật sẽ chìm xuống nếu: P > F_A ↔ d_v.V > d₁.V ⇔ d_v > d₁

- Vật sẽ lơ lửng trong chất lỏng nếu P = F_A ↔ d_v.V = d₁.V ⇔ d_v = d₁

- Vật sẽ nổi lên mặt chất lỏng nếu P < F ⇔ d_v.V < d₁.V ⇔ d_v < d₁

Bài C7 (trang 44): Hãy giúp Bình trả lời An trong phần đố nhau ở đầu bài. 0

Bài giải:

Do cấu trúc của hòn bi thép và chiếc tàu bằng thép khác nhau nên trọng lượng riêng hai vật này hoàn toàn khác nhau. Tàu bằng thép rất nặng nhưng lại rỗng bên trong (trong là không khí hay những vật liệu nhẹ khác), vì vậy nêu xét cả con tàu thì trọng lượng riêng của tàu nhỏ hơn trọng lượng riêng của nước nên tàu nổi trên mặt nước. Trong khi đó, trọng lượng riêng của viên bi thép lớn hơn trong lượng riêng của nước nên nó chìm.

Bài C8 (trang 44): Thả một hòn bi thép vào thủy ngân thì bi nổi hay bi chìm? Giải thích vì sao?

Bài giải:

Thả một hòn bi thép vào thủy ngân thì bi sẽ nổi.

Giải thích: Do trọng lượng riêng của thép là 78000 N/m³ nhỏ hơn trọng lượng riêng của thủy ngân là 136000 N/m³ vì vậy khi thả hòn bi thép vào thủy ngân thì hòn bi sẽ nổi.

Bài C9 (trang 45 SGK Vật Lý 8): Hai vật M và N có cùng thể tích được nhúng ngập trong nước. Vật M chìm xuống đáy bình còn vật N lơ lửng trong chất lỏng. Gọi P_M, F_AM là trọng lượng và lực đẩy Ác-si-mét tác dụng lên vật M; P_N, F_AN là trọng lượng và lực đẩy Ác-si-mét tác dụng lên vật N. Hãy tìm dấu thích hợp cho các ô trống:

F_AM □ F_AN.

F_AM □ P_M.

F_AN □ P_N.

P_M □ P_N.

Bài giải:

+ Hai vật M và N có cùng thể tích được nhúng ngập trong nước nên lực đẩy Ác-si-mét tác dụng lên hai vật là bằng nhau: F_AM = F_AN.

+ Vật M chìm xuống đáy bình nên F_AM < P_M.

+ Vật N lơ lửng trong chất lỏng nên F_AN = P_N.

+ P_M > P_N.

Bài trước: Bài 11: Thực hành: Nghiệm lại lực đẩy Ác-si-mét - Giải BT Vật Lí 8 Bài tiếp: Bài 13: Công cơ học - Giải BT Vật Lí 8