Hai quả cầu sắt y hệt nhau được treo vào hai đầu một thanh gỗ AB mỏng và khối lượng không đáng kể. Thanh được giữ thăng bằng bởi sợi dây treo tại điểm O cách đều hai đầu thanh.
Biết OA = OB = l. Nhúng quả cầu treo ở đầu B vào một chất lỏng thì thanh AB mất cân bằng. Để thanh có thể cân bằng trở lại thì phải dịch điểm O về đầu A một đoạn x = 1,08cm. Tìm khối lượng riêng chất lỏng cho khối lượng riêng sắt là 7,8g/cm3
Khi quả cầu ở treo ở B được nhúng vào chất lỏng thì tác dụng lên quả cầu ngoài trọng lực còn có lực đẩy Ác-si-mét của chất lỏng.
Gọi điểm treo dây mới lad O'. Phân tích các lực trên thanh đòn AB.
- Lực căng dây bằng trọng lượng của quả cầu treo ở A kí hiệu là P, chiều từ trên xuống, điểm đặt tại đầu A, cánh tay đòn O'A = l - x.
- Lực căng dây bằng hợp lực của hai lực ngược chiều là lực đẩy Ác-si-mét FA chiều từ dưới lên và trọng lượng P của vật nặng B chiều từ trên xuống, cánh tay đòn của lực căng dây này là O'B = l + x.
Do hệ thống đang cân bằng nên theo điều kiện cân bằng của đòn bẩy ta có:
\(P.O'A=\left(P-F_A\right).O'B\\ \Rightarrow P.\left(l-x\right)=\left(P-F_A\right)\left(l+x\right)\left(1\right)\)
Gọi thể tích của hai quả cầu là V, khối lượng riêng của chất lỏng là D, khối lượng riêng của sắt là Ds. Hai quả cầu được nhúng chìm ta có:
\(P=10D_s.V;F_A=10D.V\)
Thay vào (1) ta được:
\(10D_s.V\left(l-x\right)=\left(10D_s.V-10D.V\right)\left(l+x\right)\\ \Rightarrow D_s.V\left(l-x\right)=V\left(D_s-D\right)\left(l+x\right)\\ \Rightarrow D_s\left(l-x\right)=\left(D_s-D\right)\left(l+x\right)\\ \Rightarrow D=D_s-\dfrac{D_s\left(l-x\right)}{l+x}=7,8-\dfrac{7,8\left(20-1,08\right)}{20+1,08}\approx0,8\left(g|cm^3\right)\)
Vậy khối lượng riêng của chất lỏng là 0,8g/cm3.
Ban cho minh spam ti'
May ban vao tuong minh giai giup de cuong su 8 cua minh nha, cam on
_ xin loi da lam phien
Cho bài toán cơ học như hình vẽ.