Cho các dụng cụ sau:- Một thước đo độ dài;- Một cuộn dây buộc;- Một giá đỡ (có điểm

Câu hỏi số 557244:

Vận dụng cao

Cho các dụng cụ sau:

- Một thước đo độ dài;

- Một cuộn dây buộc;

- Một giá đỡ (có điểm tựa cố định);

- Một thanh thẳng dài, cong, tiết diện đều và không đồng chất;

- Một bình chứa nước không có vạch chia (biết nước có khối lượng riêng D).

Bằng các dụng cụ trên, hãy lập phương án xác định khối lượng riêng của một vật nhỏ đặc bằng kim loại có hình dạng bất kì (biết vật thả được vào bình chứa nước).

Phương pháp giải

Sử dụng lý thuyết lực đẩy Ác-si-mét và sự cân bằng momen lực

Giải chi tiết

Cơ sở lý thuyết:

- Lực đẩy Archimedes

- Cân bằng momen lực

Các bước tiến hành:

Bước 1: Xác định khối tâm O của thanh thẳng dài, cứng: Đặt thanh lên giá treo sao cho thanh cân bằng, đánh dấu điểm tựa O, đó chính là khối tâm của thanh.

Bước 2: Treo vật như hình bên, sao cho thanh cân bằng. Đo các giá trị \({l_1} = MN\) và \({l_2} = OM\)

Cân bằng momen lực: \({P_V}{l_1} = {P_t}{l_2}\,\,\left( 1 \right)\)

Bước 3: Treo vật nhúng chìm trong nước, dịch chuyển điểm treo sao cho thanh cân bằng. Đo các giá trị \({l_3} = PQ\) và \({l_4} = OP\)

Cân bằng momen lực: \(\left( {{P_V} - {F_A}} \right){l_3} = {P_t}{l_4}\,\,\left( 2 \right)\)

Bước 4: Tính toán:

Chia vế của (2) cho (1), được:

\(\begin{array}{l}\dfrac{{\left( {{P_V} - {F_A}} \right){l_3}}}{{{P_V}{l_1}}} = \dfrac{{{l_4}}}{{{l_2}}} \Rightarrow \dfrac{{{D_V}V - DV}}{{{D_V}V}} = \dfrac{{{l_1}{l_4}}}{{{l_2}{l_3}}}\\ \Rightarrow 1 - \dfrac{D}{{{D_V}}} = \dfrac{{{l_1}{l_4}}}{{{l_2}{l_3}}} \Rightarrow {D_V} = \dfrac{D}{{1 - \dfrac{{{l_1}{l_4}}}{{{l_2}{l_3}}}}}\end{array}\)

Xem lời giải Hỏi đáp / Thảo luận

Câu hỏi:557244

Tham Gia Group 2K10 Ôn Thi Vào Lớp 10 Miễn Phí

Câu hỏi trước Câu tiếp theo

>> Học trực tuyến lớp 9 & lộ trình Up 10! trên Tuyensinh247.com Đầy đủ khoá học các bộ sách (Kết nối tri thức với cuộc sống; Chân trời sáng tạo; Cánh diều), theo lộ trình 3: Nền Tảng, Luyện Thi, Luyện Đề. Bứt phá điểm lớp 9, thi vào lớp 10 kết quả cao. Hoàn trả học phí nếu học không hiệu quả.