Lực đẩy Acsimet là gì? Công thức, ứng dụng và bài tập vận dụng

Lực đẩy Acsimets là một trong những loại lực căn bản mà chũng ta được tiếp xúc ngay từ năm lớp 8. Bài viết này sẽ cung cấp cho các bạn những thông tin hữu  ích về lực đẩy acsimet là gì, công thức tính, những ứng dụng quan trọng của lực đẩy này trong cuộc sống.

1. Lực đẩy Acsimet là gì?

  • Lực đẩy Acsimets chỉ lực tác dụng bởi một chất lưu có thể là chất lỏng hay chất khí lên một vật được nhúng trong nó, khi cả hệ thống nằm trong trường lực vật lý bao gồm trọng lực và lực quán tính.
  • Các lực vật lý này có cùng độ lớn, cùng phương và ngược chiều của tổng lực mà trường lực tác dụng lên phần chất lưu có thể tích bằng thể tích vật thể bị chiếm chỗ trong chất này.
  • Kí hiệu: FA
  • Đơn vị: N
  • Độ lớn: lực đẩy Acsimet có độ lớn bằng trọng lượng của vật.

Lực đẩy ác-si-mét và sự nổi

2. Công thức lực đẩy Acsimets

  • Công thức:

FA = d.V

Trong đó:

  • FA: lực đẩy Acsimet (N)
  • d: Là trọng lượng riêng của một chất lỏng kí hiệu (N/m2)
  • V: thể tích phẩn chất lỏng bị vật chiếm chỗ (m3)

Đơn vị của lực đẩy ác-si-mét

Cách tính thể tích chất lỏng bị chiếm chỗ:

Thể tích chất lỏng bị vật chiếm chỗ bằng thể tích phần chìm của vật

  • Khi biết Vnổi ta có Vchìm = Vvật – Vnổi
  • Khi vật là có hình dạng đặc biệt với chiều cao H ta có Vchìm = Sđáy.H
  • Khi vật chìm hoàn toàn trong chất lỏng ta có Vnổi = Vchìm
  • Khi vật có khối lượng m và chìm hoàn toàn trong chất lỏng ta có

 V = m / D   (với D là khối lượng riêng của vật)

  • Một câu hỏi là khi nào vật nổi, khi nào vật chìm?

Để trả lời được câu hỏi này chúng ta cần xét đến mối quan hệ giữa lực đẩy Acsimet và trọng lực, khi đó sẽ xảy ra 3 trường hợp:

  • Trường hợp 1: P > FA

Vật sẽ bị chìm xuống dưới

  • Trường hợp 2: P < FA

Vật có xu hướng chuyển động lên trên chất lỏng

  • Trường hợp 3: P = FA

Vật chất lơ lửng tồn tại trong lòng chất lỏng

Công thức tính của Acsimets

3. Ứng dụng của lực đẩy Acsimets

Trong thực tế, lực đẩy này được sử dụng rất nhiều. Ví dụ điển hình nhất được áp dụng cho thiết kế tàu thủy. Có phải chúng ta thường thắc mắc tại sao những con tàu có trọng tải lớn lại không bị chìm khi di chuyển trên mặt nước?  Lý do rất đơn giản, nhà thiết kế đã áp dụng định luật Acsimets trong trường hợp này. Cụ thể, chúng tạo ra những khoảng trống lớn để tăng thể tích của thùng hàng. Do đó làm cho P <F và giúp thuyền nổi trên mặt nước.

Hình ảnh Lực đẩy ácsimét ở trong không khí

Trong tự nhiên, cá cũng có cấu tạo cơ thể chứa các bọt khí lớn để điều chỉnh khả năng bơi hoặc nổi. Khi cá muốn nổi, bọt khí căng lên làm tăng thể tích, tăng lực đẩy giúp cá nổi cao hơn, và ngược lại.

Hiện nay, con người còn áp dụng định luật Archimedes vào quá trình sản xuất khinh khí cầu, đây là một trường hợp đặc biệt của định luật Archimedes bay trên không. Đối với khinh khí cầu muốn bay được người ta dùng lửa để tăng lượng không khí bên trong khinh khí cầu. Quá trình giãn nở làm tăng thêm khối lượng, do đó làm tăng lực đẩy. Đồng thời, chúng làm giảm mật độ của quả bóng bay. Đây cũng là một nguyên nhân tại sao mà Đây cũng là lý do tại Heli đã được áp dụng trong trường hợp này.

4. Bài tập vận dụng lực đẩy Acsimet

Bài tập lực đẩy acsimet công thức

Câu 1: Lực đẩy Acsimet tác dụng lên một vật nhúng trong long chất lỏng bằng

  1. Trọng lượng của vật
  2. Trọng lượng của chất lỏng
  3. Trọng lượng của chất lỏng đã mất
  4. Trọng lượng của vật nằm bên dưới mặt chất lỏng

Câu 2: Một thỏi nhôm và một thỏi thép có thể tích bằng nhau cùng được nhúng chìm trong nước. Nhận xét nào sau đây là đúng? Thỏi nào nằm sâu hơn thì lực đẩy Acsimets tác dụng lên thỏi đó lớn hơn.

  1. Thép thường có trọng lượng riêng lớn hơn nhiều so với nhôm, vì thế mà thỏi thép sẽ chịu tác dụng của lực đẩy Acsimet lớn hơn.
  2. Thỏi nhôm và thỏi thép đều được chịu sự tác dụng của lực đẩy Acsimet như nhau nên chúng chiếm thể tích trong nước như nhau.
  3. Hai thỏi nhôm và thép đều chịu tác dụng của lực đẩy Acsimets như nhau vì chúng chiếm thể tích trong nước như nhau.
  4. Không đủ dữ kiện để phân tích

Câu 3: Hãy tìm câu trả lời, một vật chất tồn tại ở trong nước thường chịu những tác dụng của những lực nào sau đây:

  1. Lực đẩy Acsimet
  2. Lực đẩy Acsimet và lực ma sát
  3. Trọng lực
  4. Trọng lực và lực đẩy Acsimet

Câu 4: Móc 1 quả nặng vào lực kế ở ngoài không khí, lực kế chỉ 30N. Tiến hành nhúng ngập quả nặng đó vào trong nước, hỏi số chỉ của lực kế sẽ thay đổi như thế nào?

  1. Tăng lên
  2. Giảm đi
  3. Không thay đổi
  4. Chỉ số 0

Câu 5: Lực đẩy Ácsimét thường tác dụng lên một vật nhúng bên trong chất lỏng bằng gì?

  1. Trọng lượng của vật
  2. Trọng lượng của chất lỏng
  3. Trọng lượng của chất lỏng đã mất.
  4. Trọng lượng của vật nằm bên dưới mặt chất lỏng

Hy vọng những chia sẻ trong bài viết giúp các bạn biết thêm và củng cố những kiến thức về lực đẩy Acsimets là gì, công thức, ứng dụng, hơn nữa có thể vận dụng kiến thức này một cách linh hoạt để giải quyết các bài tập liên quan. Xem thêm tại website hoachatbaotri.vn

icon up top