Vì sao cùng một vật nổi trong nước muối và nước ngọt có thể chịu lực đẩy bằng nhau?
Trả lời trọng tâm
Khi cùng vật nổi tự do và đứng yên, lực đẩy cân bằng trọng lực của vật nếu không có lực đỡ khác. Đổi khối lượng riêng chất lỏng làm phần thể tích chìm cần thiết thay đổi, không buộc lực đẩy cuối cùng tăng. Phải phân biệt lực đẩy lúc vật chưa cân bằng với trạng thái nổi đã ổn định.
Ví dụ và phân tích
Cho vật100 g, nước ngọt1 g/mL và nước muối mô hình1,25 g/mL. Vật cần chiếm chỗ100 mL ở mẫu thứ nhất nhưng chỉ80 mL ở mẫu thứ hai. Cùng khối lượng vật nên lực đẩy cân bằng vẫn bằng nhau; các số khối lượng riêng được cho để tính, không đại diện mọi nước muối.
Cách kiểm tra
Dùng sơ đồ hoặc mô hình vật kín không hút nước, đánh dấu vạch phần chìm khi đã ổn định. Giữ cùng vật, không giữ bằng tay hoặc để tựa thành. Nếu vật chìm xuống đáy ở một mẫu, điều kiện nổi tự do không còn đủ.
Ứng dụng
Một vật nổi cao hơn không tự chứng minh lực đẩy lúc cân bằng lớn hơn. Quan sát hình học và phân tích lực cần được ghép đúng trạng thái.
Điều kiện và giới hạn
Chỉ xét nước đồng nhất từng mẫu, không có dây kéo, lực căng bề mặt đáng kể hoặc dòng chảy. Không dùng kết luận cho vật đang được nhấn xuống hoặc tăng tải. Muốn tính lực bằng newton phải cho thêm quy ước trọng lượng phù hợp.
Đọc hình
Cùng vật100 g nổi trong hai chất lỏng có khối lượng riêng1 và1,25 g/mL; thể tích chìm100 và80 mL, mũi tên lực đẩy cân bằng cùng độ dài. Hình chỉ minh họa mô hình, không phải ảnh đo thực nghiệm.