Lực đẩy Ác-si-mét (hay được viết lực đẩy Archimède hay lực đẩy Archimedes) xuất hiện rất nhiều trong cuộc sống hàng ngày của chúng ta. Tuy nhiên hầu như ít có thể nhận thấy được chúng, chính vì vậy nó cũng đã tạo nên khá nhiều điều thú vị. Nào chúng ta cùng tìm hiểu!
|
1. Lực đẩy Ác-si-mét là gì?
Là lực tác động bởi một chất lưu (chất lỏng hay chất khí) lên một vật thể nhúng trong nó, khi cả hệ thống nằm trong một trường lực (như trọng trường hay lực quán tính). Hay nói một cách đơn giản nó chính là lực giúp cho thuyền nổi trên nước. Lực này được đặt tên theo Ácsimét, nhà bác học người Hy Lạp đã khám phá ra nó.
2. Lực đẩy Ác-si-mét có tính chất gì?
Lực đẩy Ác-si-mét có cùng độ lớn và ngược hướng của tổng lực mà trường lực tác dụng lên phần chất lưu có thể tích bằng thể tích vật thể chiếm chỗ trong chất này.
3. Công thức lực đẩy Ác-si-mét như thế nào?
Công thức tính lực đẩy
Độ lớn của lực đẩy Archimedes bằng tích của trọng lượng riêng của chất lỏng và thể tích bị vật chiếm chỗ:
Trong đó:
FA là lực đẩy Archimedes;
d là trọng lượng riêng của chất lỏng
4. Tác động của lực với một vật trong chất lỏng?
Nếu thả một vật ở trong lòng chất lỏng thì:
Vật chìm xuống khi lực đẩy Archimedes nhỏ hơn trọng lượng:
FA
Vật nổi khi: FA>P và dừng nổi khi FA=P
Vật lơ lửng trong chất lỏng (trong lòng chất lỏng hoặc trên mặt thoáng - nổi) khi:
FA=P
Vậy nói 1 cách nôm na, vật sẽ nổi khi "trọng lượng riêng tổng hợp" của nó nhỏ hơn trọng lượng riêng của nước. Điều này có thể lí giải tại sao kim thì chìm còn tàu thì nổi mặc dù tàu to và nặng gấp nhiều lần so với kim. Kim tuy nhẹ nhưng thể tích chiếm nước nhỏ nên trọng lượng riêng sẽ lớn còn tàu tuy nặng nhưng thể tích chiếm nước rất lớn do đó "trọng lượng riêng tổng hợp" sẽ nhỏ. Kết cấu thân vỏ tàu là kết cấu vỏ có khung gia cường làm bằng thép. Về một khía cạnh nào đó bên trong lớp tôn vỏ tàu hoàn toàn "rỗng" dẫn đến thể tích chiếm nước lớn. Trọng lượng tàu luôn thay đổi nên "trọng lượng riêng tổng hợp" cũng luôn thay đổi theo. Khi ta chất hàng vào tàu, tàu sẽ chìm dần ứng với công thức bên trên. Nếu ta chất quá nhiều hàng, tàu chìm đến mức mà nước sẽ tràn vào chiếm chỗ các không gian trong các kết cấu vỏ rỗng, các khoang, các két, một mặt làm tăng trọng lượng tàu, một mặt làm giảm thể tích chiếm nước kết quả là "trọng lượng riêng tổng hợp" tăng và giá trị này lớn hơn trọng lượng riêng của nước. Nói cách khác - tàu đang chìm. Tất cả các phân tích trên đây chỉ đúng khi đảm bảo giả thuyết tàu ổn định, không nghiêng, không chúi.
5. Ứng dụng của lực đẩy Ác-si-mét trong thực tế:
Trong thực tế việc nghiên cứu lực đẩy Ác-si-mét giúp cho việc chế tạo tàu ngầm, khinh khí cầu, hay đơn giản là áo phao cứu hộ, ...
Sự tồn tại của nó là cơ sở cho việc thuyền bè đi lại và giao thông đường thủy đóng vai trò quan trọng trong cuộc sống.
Bài giảng môn Vật lý 8 - Lực đẩy Ác-si-mét
No comments:
Post a Comment