Category:
[Cánh diều] Trắc nghiệm Vật lý 8 Bài 15 Tác dụng của chất lỏng lên vật đặt trong nó
Tags:
Bộ đề 1
14. Một vật có khối lượng $m_1$ và trọng lượng riêng $d_1$ được nhúng chìm trong chất lỏng có trọng lượng riêng $d_l$. Khi đó, lực đẩy Archimedes tác dụng lên vật là $F_{A1}$. Nếu thay vật đó bằng vật thứ hai có khối lượng $m_2$ và trọng lượng riêng $d_2$ ($m_2 > m_1$, $d_2 > d_1$) và nhúng chìm hoàn toàn trong cùng chất lỏng đó, lực đẩy Archimedes tác dụng lên vật thứ hai $F_{A2}$ sẽ:
Lực đẩy Archimedes được tính bằng $F_A = d_l imes V$, trong đó $V$ là thể tích phần chìm của vật. Nếu cả hai vật đều được nhúng chìm hoàn toàn, thì $V_1$ là thể tích vật 1 và $V_2$ là thể tích vật 2. Ta có $m_1 = d_1 imes V_1 / g$ và $m_2 = d_2 imes V_2 / g$. Lực đẩy Archimedes là $F_{A1} = d_l imes V_1$ và $F_{A2} = d_l imes V_2$. Chúng ta không có thông tin về mối quan hệ giữa $V_1$ và $V_2$. Tuy nhiên, nếu đề bài ngụ ý rằng cùng một vật với các điều kiện khác nhau, hoặc có sự nhầm lẫn. Nếu đề bài hỏi về trọng lượng, thì $P_2 > P_1$. Nhưng câu hỏi về lực đẩy Archimedes. Lực đẩy Archimedes phụ thuộc vào thể tích phần chìm và trọng lượng riêng chất lỏng. Nếu cả hai vật đều chìm hoàn toàn, thì thể tích phần chìm bằng thể tích của vật. Nếu $m_2 > m_1$ và $d_2 > d_1$, điều này có nghĩa là $V_2 = m_2 g / d_2$ và $V_1 = m_1 g / d_1$. Không thể kết luận mối quan hệ giữa $V_1$ và $V_2$ mà không có thêm thông tin. Tuy nhiên, nếu câu hỏi ám chỉ rằng khối lượng riêng của vật thay đổi nhưng thể tích của vật vẫn giữ nguyên (ví dụ: cùng một vật được biến đổi), thì $F_{A2} = F_{A1}$. Nếu đề bài là sai và ý muốn nói rằng vật thứ hai có thể tích lớn hơn thì $F_{A2} > F_{A1}$. Nếu đề bài muốn nói rằng dù khối lượng và trọng lượng riêng thay đổi, nhưng nếu vật vẫn chìm hoàn toàn trong cùng một chất lỏng thì lực đẩy Archimedes là như nhau, điều này chỉ đúng khi thể tích vật không đổi. Giả sử đề bài có ý là cả hai vật đều chìm hoàn toàn và có thể tích như nhau. Hoặc có thể ý là khối lượng riêng của vật không ảnh hưởng đến lực đẩy Archimedes nếu vật chìm hoàn toàn. Lực đẩy Archimedes chỉ phụ thuộc vào $d_l$ và $V_{chìm}$. Nếu cả hai vật đều chìm hoàn toàn, thì $V_{chìm}$ của chúng là thể tích của chúng. Không có cơ sở để nói $V_2 > V_1$ hay $V_2 < V_1$ hay $V_2 = V_1$ chỉ từ $m_2 > m_1$ và $d_2 > d_1$. Tuy nhiên, một cách diễn giải khác là: nếu vật thứ hai có khối lượng riêng lớn hơn, thì nó có thể chìm sâu hơn hoặc có thể bị ép vào chất lỏng mạnh hơn. Nhưng điều này không ảnh hưởng đến lực đẩy Archimedes. Lực đẩy Archimedes chỉ phụ thuộc vào thể tích bị chiếm chỗ. Nếu cả hai vật đều chìm hoàn toàn, thì thể tích bị chiếm chỗ là thể tích của vật. Nếu không có thông tin về thể tích, ta không thể so sánh. Tuy nhiên, nếu coi đây là một câu hỏi về nguyên lý cơ bản, thì lực đẩy Archimedes không phụ thuộc vào khối lượng riêng hay trọng lượng riêng của vật, mà chỉ phụ thuộc vào chất lỏng và thể tích phần chìm. Nếu cả hai vật đều chìm hoàn toàn, và giả sử thể tích của chúng là như nhau (một giả định cần thiết để có câu trả lời), thì $F_{A2} = F_{A1}$. Nếu không có giả định này, câu hỏi không đủ dữ kiện. Lựa chọn 2 là đáp án hợp lý nhất nếu ta hiểu rằng yếu tố khối lượng và trọng lượng riêng của vật không trực tiếp quyết định lực đẩy Archimedes. Kết luận Lực đẩy Archimedes tác dụng lên vật thứ hai sẽ bằng lực đẩy Archimedes tác dụng lên vật thứ nhất (nếu cả hai đều chìm hoàn toàn và có thể tích như nhau, hoặc nếu hiểu rằng các yếu tố này không ảnh hưởng trực tiếp).
