Vì sao giảm độ cao nâng một vật không làm khối lượng riêng của vật tự tăng?

Giải thích nguyên lý

Khối lượng riêng bằng khối lượng chia thể tích, không phụ thuộc mốc thế năng đang chọn. Đổi độ cao có thể đổi thế năng trọng trường nhưng không mặc nhiên đổi khối lượng hoặc thể tích của một vật rắn coi như không biến dạng. Cần tách rõ các đại lượng.

Ví dụ tính từng bước

Khối rắn có m = 0,54 kg và V = 0,0002 m³, nên ρ = 2700 kg/m³. Hạ khối ấy xuống thấp 2 m với g = 10 m/s² làm thế năng giảm 10,8 J, còn khối lượng riêng vẫn 2700 kg/m³ nếu thể tích và khối lượng không đổi.

Điểm dễ hiểu sai

Không lấy năng lượng giảm đi cộng vào hay trừ khỏi khối lượng theo mô hình cơ học lớp 10. Không nhầm khối lượng riêng với trọng lượng hoặc thế năng.

Tự kiểm tra

Đo lại thể tích bằng cùng phương pháp là cách kiểm giả thiết không biến dạng; vị trí cao thấp không thay thế phép đo đó.

Điều kiện áp dụng

Bỏ thay đổi nhiệt độ, áp suất và biến dạng; ví dụ thuộc cơ học phổ thông, không xét hiệu ứng ngoài chương trình.

Đọc hình minh họa

Cùng một khối ở hai độ cao vẫn giữ khối lượng 0,54 kg và thể tích 0,0002 m³; nhãn ghi khối lượng riêng 2700 kg/m³ và thế năng giảm 10,8 J. Hình minh họa định tính; các đại lượng đọc theo nhãn, riêng đồ thị theo đơn vị và mốc trục.

Học tiếp

Khối lượng riêng tính theo khối lượng và thể tích Phân biệt áp lực với áp suất trên bề mặt