TRONG BÌNH HÌNH TRỤ TIẾT DIỆN S0 CHỨA NƯỚC, MỰC NƯỚC TRONG BÌNH CÓ CHI...
Bài 3: Trong bình hình trụ tiết diện S
0
chứa nước, mực nước trong bình có chiều cao H = 20
cm. Người ta thả vào bình một thanh đồng chất, tiết diện đều sao cho nó nổi thẳng đứng trong
bình thì mực nước dâng lên một đoạn h = 4 cm.
a) Nếu nhấn chìm thanh trong nước hoàn toàn thì mực nước sẽ dâng cao bao nhiêu so với đáy?
Cho khối lương riêng của thanh và nước lần lượt là D = 0,8 g/cm
3
,
S
D
0
= 1 g/cm
3
.
b) Tìm lực tác dụng vào thanh khi thanh chìm
h
hoàn toàn trong nước. Cho thể tích thanh là 50 cm
3
.
P
H
Giải: a) Gọi S và l là tiết diện và chiều dài của thanh.
FA
Trọng lượng của thanh là P = 10.D.S.l.
Khi thanh nằm cân bằng, phần thể tích nước dâng
S0
lên cũng chính là phần thể tích V
1
của thanh chìm
trong nước. Do đó V
1
= S
0
.h.
Do thanh cân bằng nên P = F
A
D
0
.
0
.
S
S
h
D
hay 10.D.S.l = 10.D
0
.S
0
.h =>l =
(1)
Khi thanh chìm hoàn toàn trong nước, nước dâng lên 1 lượng bằng thể tích của thanh.
Gọi H là phần nước dâng lên lúc này ta có: S.l = S
0
. H (2).
D
0
.
D
h
Từ (1) và (2) suy ra
H =
F
Và chiều cao của cột nước trong bình lúc này là
H
D
.
25
cm.
H'
0
h
H
H
S
c) Lực tác dụng vào thanh
H’
F = F
A
’ – P = 10. V.(D
0
– D)
F = 10.50.10
-6
.(1000 - 800) = 0,1 N.
F’A
Bài tập tham khảo: