Câu hỏi trang 134 Vật Lí 10: Một khối hình lập phương có cạnh 0,30 m, chìm 2/3 trong nước. Biết khối lượng riêng của nước là 1 000 kg/m3 . Tính áp suất của nước tác dụng lên mặt dưới của khối lập phương và xác định phương, chiều, cường độ của lực gây ra bởi áp suất này

Phương pháp giải:

Biểu thức tính áp suất p = ρ.g.h

Trả lời:

Do khối lập phương chìm 2/3 trong nước nên h = 2/3.0,3 = 0,2 m

Áp suất của nước tác dụng lên mặt dưới của khối lập phương là:

p = ρ.g.h = 1 000.10.0,2 = 2000 (Pa)

Lực gây ra bởi áp suất này lực đẩy Ác-si-mét

+ Phương: thẳng đứng

+ Chiều: từ dưới lên trên

+ Độ lớn: FA = ρ.g.V

Thể tích khối lập phương bị nước chiếm chỗ là:

V = chiều dài.chiều rộng.chiều cao = 0,3.0,3.2/3.0,3 = 0,018 (m3 )

=> FA = ρ.g.V = 1000.10.0,018 = 180 (N)

Hoạt động trang 134 Vật Lí 10: Hãy tìm cách dựa vào các dụng cụ thí nghiệm vẽ ở Hình 34.9 để nghiệm lại công thức tính áp suất của chất lỏng: p = ρ.g.h 

Trả lời:

- Dùng dây kéo giữ miếng nhựa dính vào ống thủy tinh (hay nhựa) như ở hình a

- Nhúng ống thủy tinh có miếng nhựa vào nước rồi bỏ tay ra. Áp suất của chất lỏng tác dụng lên miếng nhựa giữ cho miếng nhựa không bị rơi xuống.

- Đổ từ từ nước trong cốc c vào ống. Khi mực nước trong ống ngang bằng hoặc lớn hơn một chút so với mực nước trong bình thì miếng nhựa rơi xuống.

- Lực của cột nước trong ống tác dụng lên miếng nhựa: $P=mg=\rho gV=\rho gSh$               (1)

- Lực của nước trong bình tác dụng lên miếng nhựa: F = pS                                                          (2)

Vì P = F nên suy ra $p=\frac{P}{S}=\rho gh$

Câu hỏi 1 trang 134 Vật Lí 10: Tính độ chênh lệch áp suất của nước giữa 2 điểm thuộc 2 mặt phẳng nằm ngang cách nhau 20 cm.

Phương pháp giải:

Biểu thức tính độ chênh lệch áp suất: Δp = ρ.g.Δh

Định luật Ác-si-mét: FA = ρ.g.V

Trả lời:

Độ chênh lệch áp suất của nước là: Δp = ρ.g.Δh = 1000.10.0,2 = 2000 (Pa)

Chú ý: Khối lượng riêng của nước là 1000 kg/m3 , lấy g = 10 m/s2

Câu hỏi 2 trang 134 Vật Lí 10: Hãy dùng phương trình cơ bản của chất lưu đứng yên để chứng minh rằng áp suất ở các điểm nằm trên cùng mặt phẳng nằm ngang trong chất lỏng thì bằng nhau.

Phương pháp giải:

Biểu thức tính độ chênh lệch áp suất: Δp = ρ.g.Δh

Định luật Ác-si-mét: FA = ρ.g.V

Trả lời:

Các điểm nằm trên cùng một mặt phẳng nằm ngang trong chất lỏng thì đều có cùng một độ cao h, do khối lượng riêng đều là của chất lỏng nên áp suất ở các điểm nằm trên cùng mặt phẳng nằm ngang trong chất lỏng bằng nhau.

Câu hỏi 3 trang 134 Vật Lí 10: Hãy dùng phương trình cơ bản của chất lưu đứng yên để chứng minh định luật Archimedes đã học ở lớp 8 cho trường hợp vật hình hộp chữ nhật có chiều cao h, làm bằng vật liệu có khối lượng riêng ρ.

Phương pháp giải:

Biểu thức tính độ chênh lệch áp suất: Δp = ρ.g.Δh

Định luật Ác-si-mét: FA = ρ.g.V

Trả lời:

Biểu thức tính khối lượng riêng: $\rho =\frac{m}{V}$

Thể tích của hình hộp chữ nhật: V = S.h

Ta có:

$\begin{array}{l}\mathrm{\Delta }p=\rho .g.\mathrm{\Delta }h\iff \frac{F}{S}=\rho .g.\mathrm{\Delta }h\\ \iff F=\rho .g.S.\mathrm{\Delta }h\\ \iff F=\rho .g.V\end{array}$

=> đpcm

Xem thêm các bài giải Vật lí lớp 10 Kết nối tri thức hay, chi tiết khác:

Giải vật lí 10 trang 131 Tập 1

Giải vật lí 10 trang 132 Tập 1

Giải vật lí 10 trang 133 Tập 1

Giải vật lí 10 trang 134 Tập 1