Bài 12. Sự nổi

DH

Trong bình đựng 2 chất lỏng không chộn lẫn có trọng lượng riêng \(d_1=12000N\text{/}m^3\)\(8000N\text{/}m^3\). Một khối gỗ lập phương có cạnh \(a=20cm\) có trọng lượng riêng \(d=9000N\text{/}m^3\) được thả vào chất lỏng .

a) Tìm chiều cao phần khối gỗ trong chất lỏng \(d_1\).

b) Tỉnh công để nhất chìm khối gỗ hoàn toàn trong chất lỏng \(d_1\)

NT
22 tháng 2 2018 lúc 19:32

Do d2 < d < d1 nên khối gỗ nằm ở mặt phân cách giữa hai chất lỏng

Gọi x là chiều cao của khối gỗ trong chất lỏng d1. Do khối gỗ nằm cân bằng nên:

\(P=F_1+F_2\)

\(\Rightarrow da^3=d_1xa^2+d_2\left(a-x\right)a^2\)

\(\Rightarrow da^3=\left[\left(d_1-d_2\right)x+d_2a\right]a^2\)

\(\Rightarrow x=\dfrac{d-d_2}{d_1-d_2}.a\)

\(\Rightarrow x=\dfrac{9000-8000}{12000-8000}.20\)

\(\Rightarrow x=5cm\)

Khi nhấn chìm khối gỗ vào chất lỏng d1 thêm một đoạn y, ta cần tác dụng một lực F bằng:

Vs: \(F=F_1+F_2-P\left(1\right)\)

\(F_1=d_1a^2\left(x+y\right)\left(2\right)\)

\(F_2=d_2a^2\left(a-x-y\right)\left(3\right)\)

Từ (1)(2)(3) ta cs:

Ở vị trí cân bằng ban đầu (y = 0) ta cs: F0 = 0

Ở vị trí khối gỗ chìm hoàn toàn trong chất lỏng d1 (y = a – x). Ta cs:

\(F_c=\left(d_1-d_2\right)a^2\left(a-x\right)\)

\(F_c=\left(12000-8000\right)20^2\left(20-5\right)\)

\(F_c=24N\)

Do bỏ qua sự thay đổi mực nước nên khối gỗ di chuyển được một quãng đường y = 15cm

Công thực hiện được:

\(A=\left(\dfrac{F_0+F_c}{2}\right)y\)

(Thay số vào)

\(\Rightarrow A=1,8J\)

Bình luận (1)

Các câu hỏi tương tự
LG
Xem chi tiết
DH
Xem chi tiết
PC
Xem chi tiết
LA
Xem chi tiết
PT
Xem chi tiết
DK
Xem chi tiết
H24
Xem chi tiết
TT
Xem chi tiết
MH
Xem chi tiết