Vì sao thả một thuyền đồ chơi vào chậu đặt trên cân làm số cân tăng dù thuyền không chạm đáy?
Trả lời trọng tâm
Thuyền nổi được nước đỡ, đồng thời thuyền tác dụng trở lại lên nước. Chậu truyền tải xuống cân, nên khi cả thuyền và nước đều thuộc hệ trên cân, khối lượng thuyền vẫn được tính. Không chạm đáy không có nghĩa vật không truyền tải tới giá đỡ.
Ví dụ và phân tích
Chậu nước và khay ban đầu có khối lượng 1.000 g. Đặt thuyền 80 g nổi tự do, không tràn nước và không có tay giữ: khối lượng toàn bộ trở thành 1.080 g. Lực đẩy lên thuyền không làm 80 g biến mất khỏi hệ.
Cách kiểm tra
Dùng thuyền nhỏ, cân phù hợp và nước ở mức thấp; đợi nước đứng yên. Kiểm tra thuyền không tựa vào vật ngoài cân. Nếu giữ thuyền bằng dây từ giá bên ngoài, điều kiện đã đổi, không dùng cùng kết luận mà bỏ qua lực dây.
Ứng dụng
Khi cân hàng đặt trong khay nước, phải xác định toàn bộ vật nào đang được cân đỡ. Vẽ ranh giới hệ trước khi giải thích một con số tưởng bất ngờ.
Điều kiện và giới hạn
Ví dụ xét cân đã ổn định, bỏ qua bay hơi và không tràn nước. Chuyển động khi vừa thả có thể làm số đọc dao động. Đây là phép cân khối lượng toàn hệ, không phải trực tiếp đo riêng lực đẩy Archimedes.
Đọc hình
Mặt cắt chậu đặt trên cân: thuyền nổi không chạm đáy, mũi tên lực đẩy lên và trọng lực xuống; hai số 1.000 g trước và 1.080 g sau khi thêm thuyền80 g. Hình chỉ minh họa mô hình, không phải ảnh đo thực nghiệm.