Đáp án:
$a) \ D=400 \ kg/m^3$
$b) \ m'=0,06584 \ kg, T=0,576N$
Tóm tắt:
`a=6 \ cm=0,06m`
`h=3,6 \ cm=0,036m`
$a) \ D_0=1 \ g/cm^3=1000 \ kg/m^3, D= \ ?$
$b) \ D'=8 \ g/cm^3, h=2 \ cm=0,02m$
$m'= \ ?, T= \ ?$
Giải:
a) Khi khối gỗ cân bằng:
`F_A=P`
→ `10D_0V_c=10DV`
→ `D_0S(a-h)=DSa`
→ `D_0(a-h)=Da`
→ $D=\dfrac{D_0(a-h)}{a}=\dfrac{1000.(0,06-0,036)}{0,06}=400 \ (kg/m^3)$
b) Thể tích của khối gỗ:
`V=a^3=0,06^3=0,000216 \ (m^3)`
Thể tích khối gỗ chìm trong nước:
`V_c=a^2(a-h)=0,06^2.(0,06-0,02)=0,000144 \ (m^3)`
Khi hệ cân bằng:
$P+P'=F_A+F'_A$
→ $10DV+10D'V'=10D_0V_c+10D_0V'$
→ $DV+D'V'=D_0V_c+D_0V'$
→ $V'(D'-D_0)=D_0V_c-DV$
→ $V'=\dfrac{D_0V_c-DV}{D'-D_0}$
$V'=\dfrac{1000.0,000144-400.0,000216}{8000-1000}=0,00000823 \ (m^3)$
Khối lượng của vật nặng:
$m'=D'V'=8000.0,00000823=0,06584 \ (kg)$
Lực căng của dây:
`F_A=P+T`
→ `T=F_A-P=10D_0V_c-10DV`
`T=10.(1000.0,000144-400.0,000216)=0,576 \ (N)`