Lý thuyết sự nổi

SỰ NỔI

1. Điều kiện để vật nổi, vật chìm

Nếu ta thả một vật ở trong lòng chất lỏng thì:

+ Vật chìm xuống khi lực đẩy Ác si mét \(F_A\) nhỏ hơn trọng lượng \(P\): \(F_A< P\)

+ Vật nổi lên khi: \(F_A>P\)

+ Vật lơ lửng trong chất lỏng khi:  \(F_A= P\)

2. Độ lớn của lực đẩy Ác-si-mét 

Khi vật lơ lửng trong chất lỏng thì lực đẩy Ác – si – mét  \(F_A= d.V\)

Trong đó:

+ \(V\) là thể tích của phần vật chìm trong chất lỏng (không phải thể tích của vật)

+ \(d\) là trọng lượng riêng của chất lỏng.

Chú ý: Khi nhúng chìm vật rắn vào trong một bình chất lỏng thì có ba trường hợp xảy ra: Vật chìm xuống; Vật nằm lơ lửng trong lòng chất lỏng; Vật nổi lên trên mặt chất lỏng.

- Trường hợp vật đang chìm xuống, nằm lơ lửng trong chất lỏng và đang nổi lên, là những trường hợp tương đối dễ để phân tích và HS thường mắc phải sai lầm.

Tuy nhiên, trường hợp vật đã nằm yên ở đáy bình và nhất là trường hợp vật nằm yên trên mặt chất lỏng, là những trường hợp mà học sinh dễ nhầm lẫn.

- Trường hợp vật đã nằm yên ở đáy bình, học sinh thường chỉ hiểu trong trường hợp này \(P>F_A\) mà không chú ý là khi đã nằm yên ở đáy bình thì các lực tác dụng lên vật phải cân bằng nhau: \(P=F_A+F'\)

Trong đó: \(F'\) là lực của đáy bình tác dụng lên vật.

- Trường hợp vật nằm yên trên mặt chất lỏng, HS thường cho rằng trong trường hợp này  F_A > P mà không thấy là khi vật đã nằm yên thì các lực tác dụng lên vật phải cân bằng nhau: \(F_A= P\)

Tới đây, học sinh lại hay mắc sai lầm về giá trị độ lớn của lực đẩy Ác-si-mét \(F_A\) trong khi áp dụng công thức \(F_A= d. V\), học sinh thường cho \(V\) là thể tích của vật, không thấy \(V\) chỉ là thể tích của phần vật bị chìm trong chất lỏng.

Do vậy HS cần lưu ý rằng:

+ Khi vật nằm yên, các lực tác dụng vào vật phải cân bằng nhau.

+ Khi vật nổi lên trên mặt chất lỏng thì  \(F_A=d.V\) với \(V\) là thể tích của phần vật chìm trong chất lỏng.

Sơ đồ tư duy về sự nổi