Hướng dẫn giải Câu 34.10 Bài 34. Khối lượng riêng. Áp suất chất lỏng (trang 65, 66, 67) – SBT Vật lí 10 Kết nối tri thức. Hướng dẫn: Áp dụng công thức P = mg => m = \(\frac{P}{g}\)= \(\frac{{{F_1}}}{g}\).
Câu hỏi/Đề bài:
Một miếng hợp kim hình trụ bằng vàng và đồng được treo vào một lực kế điện tử, lực kế chỉ F1 = 5,67 N. Khi nhúng miếng hợp kim ngập hoàn toàn trong nước thì lực kế chỉ F2 = 5,14 N. Biết khối lượng riêng của nước ρ1 = 1 g/cm3, của vàng ρ2 = 19,3 g/cm3, của đồng ρ3 = 8,6 g/cm3. Lấy g = 10 m/s2.
a) Tính khối lượng của miếng hợp kim.
b) Tính thể tích của miếng hợp kim bằng cách dùng phương trình cơ bản của
thuỷ tĩnh học.
c) Xác định tỉ lệ vàng trong hợp kim.
Hướng dẫn:
a) Áp dụng công thức P = mg => m = \(\frac{P}{g}\)= \(\frac{{{F_1}}}{g}\).
b) F2 = P – Fa. Trong đó Fa là hợp lực do áp suất của nước tác dụng lên vật:
Fa = p1S- p2S = ∆p.S = ρg∆h.S = ρgV.
=> F2 = F1 – ρgV => V = \(\frac{{{F_2} – {F_1}}}{{\rho g}}\).
c) Có m1 + m2 = m => ρ1V1 + ρ2V2 = m.
Lời giải:
a) Áp dụng công thức P = mg => m = \(\frac{P}{g}\)= \(\frac{{{F_1}}}{g}\)= \(\frac{{5,67}}{{10}}\)= 0,567 kg = 567 g.
b) F2 = P – Fa. Trong đó Fa là hợp lực do áp suất của nước tác dụng lên vật:
Fa = p1S- p2S = ∆p.S = ρg∆h.S = ρgV.
=> F2 = F1 – ρgV => V = \(\frac{{{F_2} – {F_1}}}{{\rho g}}\)= \(\frac{{5,67 – 5,14}}{{1.10}}\)= 53 m3.
c) Có m1 + m2 = m => ρ1V1 + ρ2V2 = 567 ó 19,3V1 + 8,6V2 = 567
Mặt khác có: V1 + V2 = 53 cm3.
=> V1 ≈ 10,39 cm3. Vì m1 = ρ1V1 => m1 ≈ 200 g.
=> \(\frac{{{m_1}}}{m}\)= \(\frac{{200}}{{567}}\)≈ 0,35 = 35 %.