Lực đẩy Ác-si-mét là gì? Công thức tính lực đẩy Ác-si-mét là gì? Để có thể hiểu về lực đẩy Ác-si-mét là gì? Hãy cùng chúng tôi tìm hiểu về lực đẩy Ác-si-mét trong bài viết sau đây.
Xem ngay:
Lực đẩy Ác-si-mét là gì?
– Lực đẩy Archimedes (hay lực đẩy Ác-si-mét) là lực tác động bởi một chất lưu (chất lỏng hay chất khí) lên một vật thể nhúng trong nó, khi cả hệ thống nằm trong một trường lực của Vật lý học (trọng trường hay lực quán tính).
– Lực vật lý học này có cùng độ lớn và ngược hướng của tổng lực mà trường lực tác dụng lên phần chất lưu có thể tích bằng thể tích vật thể chiếm chỗ trong chất này.
– Lực này được đặt tên theo Archimedes, nhà bác học người Hy Lạp đã khám phá ra nó. Lực đẩy Archimedes giúp thuyền và khí cầu nổi lên, là cơ chế hoạt động của sự chìm nổi của tàu ngầm hay cá, và đóng vai trò trong sự đối lưu của chất lưu.
Công thức tính lực đẩy Ác-si-mét là gì?
– Công thức tính lực đẩy Ác-si-mét như sau: FA=d.V
Trong đó:
- F là lực đẩy Ác-si-mét.
- d là trọng lượng riêng của chất lỏng.
- V là thể tích của phần chất lỏng bị vật chiếm chỗ.
– Vậy khi nào vật nổi, còn khi nào vật sẽ chìm? Với công thức này, sẽ có ba trường hợp xảy ra như sau:
- P > F: Vật sẽ bị chìm xuống dưới.
- P = F: Vật đứng lơ lửng trong chất lỏng.
- P < F: Vật chuyển động lên trên.
Sự nổi của các vật (lực đẩy Ác-si-mét)
– Nếu như ta thả một vật ở trong lòng chất lỏng thì sẽ có những trường hợp xảy ra như sau:
- Vật chìm xuống khi lực đẩy Ác-si-mét nhỏ hơn trọng lượng: FA < P.
- Vật nổi khi: FA > P và dừng nổi khi FA = P.
- Vật lơ lửng trong chất lỏng (hoặc trên mặt thoáng) khi: FA = P.
– Hay nói cách khác, vật sẽ nổi khi trọng lượng riêng tổng hợp của nó nhỏ hơn trọng lượng riêng của nước. Điều này có thể lý giải vì sao tàu to và nặng gấp nhiều lần so với kim lại có thể nổi, bởi kim tuy nhẹ nhưng thể tích chiếm nước nhỏ nên trọng lượng riêng sẽ lớn còn tàu tuy nặng nhưng thể tích chiếm nước rất lớn do đó trọng lượng riêng tổng hợp của nó sẽ nhỏ.
Lực đẩy ác-si-mét phụ thuộc vào các yếu tố nào?
– Như đã đề cập ở trên, lực đẩy Ác-si-mét được xác định bằng công thức: FA=d.V.
Trong đó:
- d: Là trọng lượng riêng của chất lỏng.
- V: thể tích phần chất lỏng bị vật chiếm chỗ.
– Vì vậy lực đẩy Ác-si-mét phụ thuộc vào trọng lượng riêng của chất lỏng và thể tích của phần chất lỏng bị vật chiếm chỗ.
Ứng dụng của lực đẩy Ác-si-mét
Ứng dụng lực đẩy acsimet để thiết kế tàu, thuyền
– Trong thực tế, lực đẩy acsimet được ứng dụng khá nhiều trong cuộc sống. Ví dụ nổi bật nhất phải kể đến để thiết kế tàu thuyền.
– Các nhà thiết kế đã áp dụng lực đẩy acsimet như sau: Họ sẽ tạo ra các khoảng trống lớn để giúp tăng thể tích cho tàu, qua đó sẽ khiến tàu thuyền di chuyển dễ dàng trên bề mặt nước. Đó là lý do giải thích vì sao, tàu thuyền có trọng tải rất lớn nhưng lại không bị chìm khi chúng đi trên mặt nước.
Ví dụ về sự nổi của cá nhờ lực đẩy acsimet
– Trong tự nhiên, các loài cá cũng có cấu tạo cơ thể chứa một bong bóng lớn để giúp điều chỉnh khả năng lặn hay nổi của chúng, đó cũng chính là nguyên lý của lực đẩy acsimet.
– Theo đó, nếu cá muốn nổi, bong bóng sẽ căng lên để tăng thể tích làm cho lực đẩy tăng lên, giúp cho cá nổi cao hơn một cách dễ dàng và ngược lại.
Ứng dụng vào sản xuất khinh khí cầu nhờ lực đẩy acsimet
– Ứng dụng của nguyên lý lực đẩy ác-si-mét trong không khí, người ta đã áp dụng để sản xuất khinh khí cầu thành công.
– Nếu khinh khí cầu muốn bay lên trên cao, người ta sẽ dùng lửa đốt để giúp tăng thể tích không khí bên trong khinh khí cầu, quá trình giãn nở này giúp tăng thể tích để tăng lực đẩy.
– Đồng thời, họ cũng sẽ làm giảm khối lượng riêng của khinh khí cầu. Đó cũng chính là lý do vì sao khí heli được sử dụng trong trường hợp này.
