một quả cầu sắt rỗng nổi lên trên mặt nước.biết khối lượng của quả cầu là 500g.khối lượng riêng của sắt,nước lần lượt là7,8g/cm3và 1g/cm3.biết quả cầu ngập 2/3 trọng nước thể tích phần rỗng là
help
Hãy nhập câu hỏi của bạn vào đây, nếu là tài khoản VIP, bạn sẽ được ưu tiên trả lời.
Gọi trọng lượng ; khối lượng của quả cầu; thể tích quả cầu ko tính phần rỗng; thể tích quả cầu tính lỗ hổng; trọng lượng riêng ; khối lượng riêng của quả cầu; lực đẩy acsimét tác dụng lên quả cầu; trọng lượng riêng của nước lần lượt là P ; m ; V1 ;V2 ; d ; D ; Fa ; d0
Ta có : \(P=10m=10.500g=10.0,5kg=5N\)
\(d=10D=10.7,8g\text{/}cm^3=78000N\text{/}m^3\)
\(V_1=\dfrac{P}{d}=\dfrac{5}{78000}=\dfrac{1}{15600}m^3\)
\(F_a=d_0.\dfrac{2}{3}V_2=\dfrac{20000}{3}V_2\)(N)
Do vật nổi trên mặt thoáng nên \(P=F_A\)
Hay \(\dfrac{20000}{3}V_2=5\Rightarrow V_2=5:\dfrac{20000}{3}=\dfrac{3}{4000}\left(m^3\right)\)
\(\Rightarrow\) thể tích phần rỗng là : \(V_2-V_1=\dfrac{3}{4000}-\dfrac{1}{15600}=\dfrac{107}{156000}\left(m^3\right)\approx685,9\left(cm^3\right)\)
*Bạn có thể vẽ hình ra để minh họa.
Gọi thể tích hình cầu bên ngoài là \(V_1\) , thể tích hình cầu bên trong ( tức phần rỗng) là \(V_2\) thì thể tích của phần đặc bằng sắt là :
V = \(V_1-V_2\)
Thể tích này có thể tích qua khối lượng m và khối lượng riêng của vật :
V = \(\dfrac{m}{D}hay\) \(V_1-V_2=\dfrac{m}{D}\left(1\right)\)
Muốn tính \(V_1\) ta dựa vào định luật Acsimét. Theo giả thuyết quả cầu ngập tới \(\dfrac{2}{3}\) thể tích, do đó thể tích nước bị chiếm là \(\dfrac{2}{3}V_1\)
Thể tích nước bị chiếm \(\dfrac{2V_1}{3}\) này có khối lượng là :
\(\dfrac{2V_1}{3}.D_0=m\) => \(V_1=\dfrac{3m}{2D_0}\)
Thay giá trị \(V_1\) vào biểu thức (1) ta có :
\(\dfrac{3m}{2D_0}-V_0=\dfrac{m}{D}\)
Ta tìm được thể tích phần rỗng là :
\(V_2=\dfrac{3m}{2D_0}-\dfrac{m}{D}=m\left(\dfrac{3}{2D_0}-\dfrac{1}{D}\right)\)
\(V_2=500\left(\dfrac{3}{2,1}-\dfrac{1}{7,8}\right)\approx685,9cm^3\)
Vậy.............................................
P/S : Làm ngắn hết sức có thể...T.T
Gọi thể tích quả cầu là V (cm^3) (với điều kiện V>0)
V1 là thể tích phần đặc (cm^3)
V2 là thể tích phần rỗng(cm^3)
Đổi m= 500 g = 0.5 Kg
D=7.8 g/cm^3 = 7800Kg/m^3
Vậy ta có thể tích phần đặc là :
V1=m/D = 0.5/7800= 64.1 cm3 = 64.1 .10^-6 (mấy cái này xấp xỉ nha)
Trọng lương của vật là : P1=10m=5N
Khi quả cầu nổi thì P=Fa => Fa=d.2/3V => V=3.5 /2000 = 7.5 .10^-4 m^3
Vậy V=750 cm3
Mặt khác V2=V-V1=750-64.1=685,9cm3
Gọi V1 là thể tích bên ngoài của quả cầu
V2 : Thể tích phần rỗng bên trong
=> Thể tích phần đặc bằng sắt là :
V=V1-V2=\(\Leftrightarrow\frac{m}{D}=V_1-V_2\Rightarrow V_1=\frac{m}{D}+V_2\left(1\right)\)
Quả cầu nổi trong nước , Ta có :
\(P=F_a\)
\(\Leftrightarrow10.m=10.D_0.\frac{2}{3}V_1\\ \Rightarrow m=D_0.\frac{2}{3}y_1\left(2\right)\)
Từ (1) và (2) suy ra :
\(V_2=\left(\frac{3}{2D}-\frac{1}{D}\right).m=658,9\left(cm^3\right)\)
Chúc chị học totots!!!
đổi 500g=0,5kg
7,8g/cm3=7800kg/m3
gọi thể tích phần rỗng là Vr
gọi thể tích phần đặc là Vđ
gọi thể tích toàn vật là V
Vì vật trên mặt nước nên FA=P
⇔dn.Vc=P=10m
⇔dn.\(\dfrac{2}{3}V\)=10m (1)
⇔V=\(\dfrac{10m}{\dfrac{2}{3}d_n}\)
⇔=\(\dfrac{10m}{\dfrac{2}{3}10D_n}\)
⇔=\(\dfrac{3}{2}\).\(\dfrac{m}{D_n}\) (2)
thay (2) vào (1) ta được
Vr=\(\dfrac{3}{2}.\dfrac{m}{D_n}-\dfrac{m}{D_đ}
\)
=\(\left(\dfrac{3}{2D_n}-\dfrac{1}{D_đ}\right)m\)
=\(\left(\dfrac{3}{2.1000}-\dfrac{1}{7800}\right)0,5\)
=6,858m3
Thể tích chìm trong nước: \(\dfrac{V}{2}\)
Lực đẩy Acsimet tác dụng lên quả cầu:
FA = d.\(\dfrac{V}{2}\) => V = \(\dfrac{2F_A}{d}\)
Vì quả cầu nổi trên mặt nước nên
P = FA => V = \(\dfrac{2P}{d}\)
Thể tích phần đặc: V1 = \(\dfrac{P}{d_1}\)
Mà V2 = V - V1 => \(1000=\dfrac{2P}{d}-\dfrac{P}{d_1}\)
=> \(\dfrac{1}{1000}=\dfrac{2P}{10000}-\dfrac{P}{75000}\)
=> \(1=\dfrac{2P}{10}-\dfrac{P}{75}\)
=> \(1=\dfrac{15P-P}{75}\)
=> P = \(\dfrac{75}{14}=5,4N\)
Vậy trọng lượng của quả cầu là 5,4N