Buổi Thứ sáu : 3/07/2009.
A.Chữa BTVN :
Tóm tắt : Quả cấu bằng đồng : V
qc
= 400 cm
3
d
đồng
= 89 000 N/m
3
, d
nớc
= 10 000 N/m
3
Treo và lực kế và nhúng chìm trong n ớc lực kế chỉ : 8 N.
a) m = ?
b) Quả cầu đó đặc hay rỗng ?
Giải :
V = 400 cm
3
= 0,4 dm
3
= 0,0004 m
3
= 4. 10
-4
m
3
Lực đẩy ác si mét tác dụng lên quả cầu là :
F
1. Khi nào vật chìm, khi nào vật nổi :
Gọi P là trọng lợng của vật, F là lực đẩy ác si mét tác dụng lên vật khi vật
ngập hoàn toàn trong chất lỏng
- Vật chìm xuống khi : P>F
- Vật nổi lên khi : P<F
- Vật lơ lửng trong chất lỏng ; P=F
2. Độ lớn của lực đẩy ác si mét khi vật nổi trên mặt thoáng của chất lỏng
Công thức : F
A
= d
cl
. V
c
Trong đó : d là trọng lợng riêng của chất lỏng (N/m
3
)
V là thể tích của phần vật chìm trong chất lỏng ( m
3
)
F
A
là lực đẩy ác si mét
Chú ý : V
c
là thể tích của phần vật chìm trong chất lỏng chứ không phải là thể
tích của vật
Khi vật nổi trên mặt thoáng của chất lỏng thì lực đẩy ác si mét tác dụng
lên vật có độ lớn bằng trọng l ợng của vật
II. Bài tập :
A2
= P
Hay F
A1
= F
A2
c) Xác định d
1
và d
2
Ta có P= F
A1
suy ra V
v
.d
v
= 3/4 V
v
.d
1
vậy d
1
= 4/3.6000 = 8000 N/m
3
P= F
A1
suy ra V
vật thì thể tích của vật chìm trong nớc và trong dầu là bao nhiêu ?
Giải :
10 cm = 0,1 m
a) Thể tích của vật : V = (0,1)
3
= 10
-3
(m
3
) (1)
Thể tích phần chìm của vật V
c
= (0,1)
2
.( 0,1- 0,03) = 7.10
-4
( m
3
)
Lực đẩy ác si mét tác dụng lên vật :
F
A
= V
c
.d
n
7.10
-4
.10
4
+F
Ad
= V
cn
.d
n
+V
cd
.d
d
Mà vật nổi nên F=P
Vậy V
cn
.d
n
+V
cd
.d
d
= V.d (3)
Từ (1),(2) và (3) ta có ( V-V
cd
).d
n
+ V
cd
.d
d
=V.d.
V.d
cd
= ( 10 000 7 000). 10
-3
/ ( 10 000 6 000) = 0,75.10
-3
m
3
= 750 cm
3
.
Vậy V
cn
= 10
-3
0,75. 10
-3
= 0,25 . 10
-3
m
3
Đáp số : 700 kg/m
3
, 0,7 kg, 750 cm
3
, 250 cm
3
.
Bài 3 :
Muốn đo khối lợng của một con voi ta có thể làm nh thế nào ( ứng dụng lực
đẩy ác si mét và sự nổi )
Từ đó ta tính đợc khổi lợng của con voi m
voi
= P
voi
/ 10 ( kg)
Bài 4 :
Trên bàn có những dụng cụ và vật liệu sau :Lực kế,bình nớc, (nớc đựng trong
bình có khối lợng riêng D
0
, bình không chia độ). Làm thế nào chỉ bằng các
dụng cụ trên có thể xác định đợc khối lợng riêng của một vật bằng kim loại có
hình dạng bất kỳ ? Hãy trình bày cách làm
Giải :
Để xác định khối lợng riêng ta cần biết khối lợng m và thể tích V của vật.
- Dùng lực kế xác định trọng lợng P
1
của vật ở trong không khí
- Khối lợng m = P
1
/10
- Ta tiếp tục dùng lực kế xác định trọng lợng P
2
trong nớc của vật
- Lực đẩy ác si mét F
A
= P
1
P
2
= 2 S
1
nối thông đáy . Ngời ta đổ vào bình một ít nớc sau đó bỏ vào trong nó
một quả cầu bằng gỗ có khối lợng 25 g thì thấy mực nớc mỗi ống dậng cao 18
mm . Tính tiết diện ngang của mỗi ống . Cho khối lợng riêng của nớc là D
n
=
1g/cm
3
Giải :
- Đổi đơn vị : m = 25 g = 25.10
-3
kg
D
n
= 1g/cm
3
= 1000 kg/m
3
H= H
1
= H
2
= 18 mm = 18. 10
-3
m
- Trọng lợng của quả cầu : P = 10.m
- Lực đẩy ác si mét tác dụng lên quả cầu
n
S
1
= m/ 3.H.D
n
Thay số ta có tiết diện của ống thứ nhất là : S
1
= 25.10
-3
/ 3. 18.10
-3
. 10
3
= 0,46.
10
-3
m
2
= 46 cm
2
Tiết diên ống thứ hai S
2
= 2 S
1
= 2.46 = 92 cm
2
.
Buổi thứ sáu 10/7/2009.
Bài học : Công cơ học, Định luật về công.
tp
Trong đó A
ci
là công có ích, A
tp
là công toàn phần.
4.Lu ý :
- Đối với máy cơ đơn giản : khi sử dung có thể có ma sát hoặc bỏ qua ma sát
- Độ dài quãng đờng khi sử dụng máy cơ đơn giản :+ Độ cao cần nâng vật
(m)khi dùng ròng rọc cố định. + Chiều dài mặt phẳng nghiêng (m) khi dùng
mặt phẳng nghiêng. + Chiều dài đọa dây cần kéo (m)khi dùng ròng rọc động.
- Tính hiệu suất máy cơ đơn giản :
Khi có ma sát A
tp
= A
ci
+ A
hao phí
.
B. Bài tập :
Bài 1 : Một cái thùng hình hộp rỗng ,chiều dài mỗi cạnh là 30cm . Để thùng
chìm xuống nớc thì phải đặt vào thúng một vật có khối lợng nhỏ nhất là 20kg.
a.Tính khối lợng của thùng .
b.Nếu không đặt vật vào thùng thì ta phải thực hiện một công tối thiểu bằng
bao nhiêu để nhấn chìm thùng xuống sâu 5m
( Giả sử nớc không vào đợc trong thùng , cho d
nớc
= 10 000 N/m
3
)
+ 20.10= P
thùng
+ 200 (2)
Mà khi đó P= F
A
nên từ (1) và (2) ta có
P
thùng
+ 200 = 270
P
thùng
= 270 200 = 70 (N) suy ra m
thùng
= 70/10 = 7(kg)
b) Nếu không đặt vật vào thùng và muốn nhấn chìm thùng ta phải tác dụng vào
thùng một lực theo phơng thẳng đứng có độ lớn tối thiểu bằng trong lợng của
vật nên : F
nhấn
= P
thùng
= 70(N)
Vậy công tối thiểu để nhấn thùng xuống sâu 5 m
A
tối thiểu
= F
nhấn
.h = 70.5= 350(J)
Đáp số : 7(kg) , 350 (J).
Bài 2 : Dùng mặt phẳng nghiêng để đa vật có trọng lợng 1200N lên cao 1,8m
bằng một lực kéo 500N. Biết chiều dài mặt phẳng mghiêng là 5m
ci
= 2500-2160 = 340(J)
Mà A
cản
= F
cản
. l
F
cản
= A
hao phí
/l = 340: 5 = 68(N)
Đáp số : 86,4%, 68(N).
Bài 3 :
Kéo một vật nặng 50 kg lên cao 20m bằng Pa lăng gồm hai ròng rọc động và
hai ròng rọc cố định. Hiệu suất của Palăng là 80%. Tính
a) Công cần thực hiện để nâng vật.
b)Lực kéo vào đầu dây.
Giải : a ) Công có ích để nâng vật :
A
ci
= P.h = 50.10.20 = 10 000 (J)
Công toàn phần thực hiện để nâng vật :
A
tp
= A
ci
/H = 10 000/ 0,8 = 12500 (J)
b)Lực cần kéo dây : A
tp