Một ống EABCDF hở hai đầu có phần dưới là một hình nón cụt. Đáy BC tì chặt vào một

Câu hỏi số 503233:

Vận dụng cao

Một ống EABCDF hở hai đầu có phần dưới là một hình nón cụt. Đáy BC tì chặt vào một miếng bìa nhẹ rồi nhúng chìm trong nước. Ống được giữ chặt nhờ một giá đỡ (hình vẽ).

a) Từ từ đổ nhẹ nước vào ống. Hỏi mực nước trong ống lên đến độ cao nào thì đáy BC rời ra khỏi đáy ống?

b) Lượng nước đổ vào cho đến khi miếng bìa rời ra có trọng lượng là P. Ta làm lại thí nghiệm nhưng không đổ nước vào ống mà để một tấm sắt có trọng lượng P lên tấm bìa. Hỏi miếng bìa có rời ra khỏi đáy ống không? Vì sao?

A. a) cao hơn mực nước bên ngoài ống; b) có.

B. a) bằng mực nước bên ngoài ống; b) có.

C. a) bằng mực nước bên ngoài ống; b) không.

D. a) cao hơn mực nước bên ngoài ống; b) không.

Đáp án đúng là: C

Quảng cáo

Xem lời giải

Câu hỏi:503233

Phương pháp giải

Áp lực: \(F = p.S\)

Áp suất chất lỏng: \(p = d.h\)

Thể tích hình trụ: \(V = S.h\)

Đáy bị rời ra khi áp lực bên trong đáy lớn hơn áp lực bên ngoài đáy.

Giải chi tiết

a) Gọi độ sâu từ mặt thoáng đến đáy BC là h.

Chiều cao mực nước trong ống là \({h_1}\).

Tiết diện đáy BC là S.

Áp lực do nước tác dụng lên mặt ngoài đáy BC là:

\(F = p.S = d.h.S\)

Áp lực do nước tác dụng lên mặt trong đáy BC là:

\({F_1} = {p_1}.S = d.{h_1}.S\)

Đáy BC rời khỏi ống khi:

\({F_1} \ge F \Rightarrow d{h_1}S \ge dhS \Rightarrow {h_1} \ge h\)

Vậy đáy BC bắt đầu rời khỏi ống khi mực nước trong ống ngang bằng với mực nước bên ngoài ống.

b) Áp lực do nước tác dụng lên mặt ngoài đáy BC là:

\(F = p.S = d.h.S\)

Giả sử ống hình trụ có tiết diện bằng diện tích đáy BC

Đáy bình hình trụ bắt đầu rời khỏi bình khi mực nước trong bình bằng mực nước ngoài bình

Trọng lượng của nước trong bình hình trụ là:

\({P_1} = d.V = d.S.h = F\)

Ống EABCDF có tiết diện nhỏ dần khi lên trên → trọng lượng của nước khi ở cùng độ cao h so với trọng lượng nước trong bình hình trụ: \(P < {P_1}\)

Khi đặt tấm sắt có trọng lượng P, áp lực bên trong đáy BC là:

\({F_2} = P \Rightarrow {F_2} < F \to \) đáy BC không bị rời ra.

Đáp án cần chọn là: C

PH/HS 2K10 THAM GIA NHÓM ĐỂ CẬP NHẬT ĐIỂM THI, ĐIỂM CHUẨN MIỄN PHÍ!

Câu hỏi trước Câu tiếp theo

>> Học trực tuyến lớp 9 và Lộ trình UP10 trên Tuyensinh247.com Đầy đủ khoá học các bộ sách: Kết nối tri thức với cuộc sống; Chân trời sáng tạo; Cánh diều. Lộ trình học tập 3 giai đoạn: Học nền tảng lớp 9, Ôn thi vào lớp 10, Luyện Đề. Bứt phá điểm lớp 9, thi vào lớp 10 kết quả cao. Hoàn trả học phí nếu học không hiệu quả. PH/HS tham khảo chi tiết khoá học tại: Link