Đáp án:
a. $p_1 = 1350N/m^2$; $p_2 = 540N/m^2$
b. $V_n = 0,00321m^3$
c. $P ' = 68N$
Giải thích các bước giải:
a. Thể tích của vật:
$V = 5.4.2 = 40 (cm^2) = 0,004 (m^3)$
Trọng lượng của vật:
$P = d.V = 27000.0,004 = 108 (N)$
Áp suất lớn nhất mà vật tác dụng lên sàn:
$p_1 = \dfrac{P}{S_1} = \dfrac{108}{0,2.0,4} = 1350 (N/m^2)$
Áp suất nhỏ nhất mà vật tác dụng lên sàn:
$p_2 = \dfrac{P}{S_2} = \dfrac{108}{0,5.0,4} = 540 (N/m^2)$
b. Ta có: $d_{tn} = 136000N/m^3$
Vì $d_{tn} > d$ nên thả vật vào thuỷ ngân thì vật nổi trên mặt thủy ngân.
Gọi thể tích phần vật chìm trong thuỷ ngân là $V_c$. Ta có:
Lực đẩy Ác si mét do thủy ngân tác dụng lên vật là:
$F_A = d_{tn}.V_c = 136000.V_c$
Khi vật nằm yên lặng trong thủy ngân thì:
$F_A = P \to 136000V_c = 108 \to V_c = \dfrac{108}{136000} \approx 0,00079 (m^3)$
Thể tích phần vật nổi trên mặt thủy ngân là:
$V_n = V - V_c = 0,004 - 0,00079 = 0,00321 (m^3)$
c. Khi nhúng chìm vật hoàn toàn trong nước thì:
Lực đẩy Ác si mét do nước tác dụng lên vật là:
$F_A ' = d_n.V = 10000.0,004 = 40 (N)$
Số chỉ lực kế lúc này là:
$P ' = P - F_A ' = 108 - 40 = 68 (N)$