Giải thích lực đẩy Archimede

Giải thích lực đẩy Archimede

Mình muốn đưa vấn đề này ra từ lâu rồi, nhưng sợ bị lẫn vào cái ASC thổ tả nên phải đợi tới hôm nay.

Lực Archimede đã được giải thích cách đây mấy ngàn năm rồi, tuy nhiên bản chất của lực này cũng không phải là dễ hiểu. Nó có liên quan đến áp suất chất lỏng và chất khí, là những món mà chương trình vật lý phổ thông và đại cương không đưa ra được mô hình biểu diễn chính xác (và cũng chỉ nghiên cứu hệ tĩnh, không đả động gì đến chuyển động lưu chất). Trước mắt, mình đưa ra một số vấn đề nhỏ như sau:

1/ Lực đẩy Archimede được tính bằng trọng lượng chất lỏng (chất khí) mà vật chiếm chỗ. Archimede là người đầu tiên tìm ra công thức này, nhưng không biết ông ta có chứng minh được không?

2/ Với điều kiện là chất lỏng (chất khí) phân bố đều thì công thức tính lực đẩy Archimede đúng với vật hình dạng bất kỳ (tớ nghĩ chứng minh không khó lắm). Tuy nhiên, nếu chất lỏng (chất khí) phân bố không đều thì công thức trên còn đúng hay không?

3/ Độ nhớt của chất lỏng có ảnh hưởng đến lực đẩy Archimede hay không?

4/ Giả sử vật dìm trong nước có khả năng thấm nước chậm. Khi đó lực Archimede thay đổi theo thời gian theo nguyên tắc nào?

Hồi còn đi học mình ít tìm hiểu về môi trường chất lỏng và chất khí nên có nhiều thắc mắc chưa giải thích được. Mong các bạn góp ý với.

Hình như cái này dùng ASC giải thích đuợc
Xét 1 khối hình trụ, chiều cao h, diện tích đáy là S nhận chìm (thẳng đứng) trong 1 chất lỏng có khối luợng riêng là D, đến độ sâu là a (mặt trên hình trụ cách mặt thoáng chất lỏng là a)
Mặt trên hình trụ chịu một lực bằng trọng luợng khối chất lỏng đè lên nó
F1 = P1 = M1g = SaDg. mặt duới hình trụ chịu một lực bằng
F2 = P2 = M2g = S(a+h)Dg (ở cùng 1 độ sâu áp suất lên các huớng là bằng nhau)
Vì vậy khối hình trụ sẽ chịu 1 lực đẩy là
F = F2 - F1 = S(a+h)Dg - SaDg = ShDg = trong luơng chất lỏng bị vật choáng chỗ.

Hồi phổ thông em cũng quan tâm tới phần này phết, nên giờ xin phép các bác cho em bon chen tí.
1/ Dẫn ra Cthức tính lực đẩy thì đúng em cũng định nói như bác Binh000 nói ở bài trên. Nhưng Acsimet có chứng minh được công thức này không thì nói thật là em cũng chịu! ^^ Em còn không biết rằng liệu Acsimet có đưa ra công thức hay không, hay chỉ mới khái quát hiện tượng một cách định tính: phần khối lượng giảm đi tỉ lệ với thể tích của vật.
2/ Với chất lỏng phân bố không đồng đều thì công thức trên vẫn còn đúng, nhưng khi đó ta sẽ phải tính lực đẩy trong từng khu vực nhỏ đủ để xem như trong đó chất lỏng là đồng nhất, rồi tổng hợp lại.
Hồi trước em cũng đã tính thử lực đẩy acsimet tác dụng lên 1 khối hình hộp chữ nhật chìm giữa 4 lớp chất lỏng có Klượng riêng khác nhau. Từ đó có thể mở rộng ra n lớp, rồi cho chất lỏng có Klượng riêng tăng dần đều.
3/ Em tin là độ nhớt của chất lỏng không ảnh hưởng gì tới lực đẩy Acsimet. Bác thấy lực đẩy Acsimet do không khí tác dụng lên 1 vật và lực đẩy Acsimet do nước tác dụng, đều đc tính theo 1 công thức không ảnh hưởng tới độ nhớt chứ ạ? - Nguồn gốc lực đẩy Acsimet chỉ là do sự chênh lệch áp suất giữa các lớp chất lỏng, khí ở độ sâu (độ cao) khác nhau mà thôi.
4/ Vật thấm nước chậm, nếu không làm vật biến dạng về thể tích thì theo thời gian lực đẩy Acsimet tác dụng lên vật vẫn không thay đổi. Vì em quan niệm lượng nước đã thấm vào vật khi đó coi như là 1 phần của vật.
Được kachioska sửa chữa / chuyển vào 13:28 ngày 02/11/2006

Như lời bác Binh000 nói.... cái vấn đề trên...... Áp Suất Chất chứng minh rất dễ dàng....
Và ASC phân biệt rất kỹ môi trường chung quanh. Còn Vật Lý ngày nay thì không. Cân đong đo đếm trong không khí rồi đem ứng dụng tứa lưa dưa vào môi trường chất khác. Cho nên sai số... và không biểu diễn chính xác hiện tượng.
Vì chúng ta sống quá quen trong không khí nên.... chúng ta đã bỏ quên nó trong tiềm thức.... Nhưng ASC thì phân biệt rất rõ ràng.
Nói về thể tích chóan chổ của vật trong nước.
Tôi có 3 cái VD:
1./ 1 cái ly thủy tinh bịt kín (bên trong có không khí). Nhấn chìm sâu xuống 1 cái bình chứa đầy nước. Nước sẽ tràng ra ngòai nhiều.
2./ Cũng cái ly đó nhưng không bịt kín... nhấn chìm hòan tòan trong bình chứa đầy nước. Nước tràng ra ít.
3./ 1 cái ly đặc nguyên khối bằng thủy tinh có thể tích cũng bằng 2 cái ly bên trên, nhấn chìm trong bình chứa đầy nước. Nước tràng ra ngòai bằng với cái ly bịt kín.
Hỏi.... Trong 3 trường hợp trên. Thể tích của ly chiếm chổ trong nước bao nhiêu.. nếu dùng định luật Archimède sẽ xác định thế nào khi chỉ có thể xác định khối lượng riêng của thủy tinh.....???
Trong 3 trường hợp trên, chỉ có trường hợp 1 là ly nổi.... 2 trường hợp còn lại ly chìm..... Và cả 3 trường hợp trên thể tích ly là không đổi.... khối lượng khác nhau ( ly 1 gần = ly 2 ) nhưng ly 1 và ly 2 có khối lượng nhỏ hơn ly 3........nhưng khối lượng riêng vẫn như nhau....!!!!
Các bác dùng Kiến Thức Vật Lý gì để chứng minh cho 3 trường hợp trên khi cùng là thủy tinh...???
Chứ ASC chứng minh 1 chút xíu là xong ngay cho cả 3 trường hợp trên....Over.
Tôi không thích gây nhau....!!!! Nếu Adminh và mod thích khóa nick thì cứ tự nhiên....... tôi vẫn có thể tạo rất nhiều nick khác nhau.
Và cũng lưu ý Admin với mod.... Nếu khóa được nick của tôi... thì cũng nên khóa nick của những ai đã gây chuyện trước với tôi..... Như vậy anh em mới nể..... Bởi bì tôi không phải là người gây chuyện trước.... Thế nhé.!!!!
Hiện nay trong diễn đàn này tôi có 3 nick: vat_ly_vui, vat_ly_vui2, ghien_vatly .... Admin cứ tự do mà khóa nick.... Nếu thấy tôi phạm quy điều lệ của TTVNOL.....!!!!
Được ghien_vatly sửa chữa / chuyển vào 18:22 ngày 02/11/2006

Cho dù ngấm nước chậm... ASC vẫn tính ra

binh000 nói như vậy chắc là đùa thôi, tôi không nghĩ là bác ta đã hiều hết về ASC của vlv. Bài 3 cái ly của vlv tôi sẽ giải rõ ràng, áp dụng DL Acsimet xem sao :
Thôi thì cứ lấy giá trị bằng số cho dễ. Giả sử ly có thể tích toàn bộ (kể cả phần chứa rượu) là V= 250 ml, phần thuỷ tinh là v= 20ml, phần nuớc (rượu) là 230ml.
Trường hợp 1 : ly bị bịt kín, khi đó thể tích được tính là V và lực đẩy (nếu ly bị dìm hoàn toàn) là Fd = 250*1*10*10e-3 = 2,5N. Trọng lượng của ly là Fg= 20*2*10*10e-3 = 0,4N . Như vậy ly phải nổi.
TH2. Nếu ly thủng (hay cố cho nước vào) thì phần nó choán chỗ chỉ là thuỷ tinh mà thôi khi đó lực đẩy sẽ là Fd = 20*1*10*10e-3 = 0,2N, trong khi trọng lực là Fg = 20*2*10*10e-3 = 0,4N.
Fg>Fd nên ly chìm.
Nếu ta lật ngược ly (mà vẫn đổ đầy nước) thì cũng có thể coi lực đẩy như trường hợp 1 : Fd = 2,5N. Nhưng trọng lực phải cộng thêm phần nước bên trong. Fg = 0,4N + 230*1*10*10e-3 = 2,7N vẫn lớn hơn Fd =2,5 nên ly chìm. (230 là thể tích nước trong ly nếu đổ đầy).
TH 3 : ly đặc hoàn toàn, khi đó ly phải chìm vì Fd = 2,5N (như TH1), nhưng trọng lực sẽ là Fg = 250*2*10*10e-3 = 5N.
Trong bài coi tỷ khối của nước là 1.0 ; của thuỷ tinh là 2.0 gia tốc g = 10 cho dễ tính toán.
Nhân đây hỏi vlv 1 chút : giả sử có một nhà du hành làm trôi một khối nước ra vũ trụ (khoảng 10 lít), trong khối nước có cái ly, và có 1 ít bọt khí. Coi nhiệt độ chưa làm nước đóng băng hay bay hơi. Vậy thì ly sẽ như thế nào và các bọt khí sẽ ra sao?
Hỏi luôn vlv một bài khác xem có thể giải bằng asc được không:
Thả 1 khối trụ có chiều cao là 10cm, diện tích đáy là 100cm2 có tỷ khối là 1.5 theo chiều thẳng đứng vào một bể dung dich đặc biệt đáy bể thì tỷ trọng dd là 2 mà miệng bể tỷ trọng là 1 (coi bể cao 1m). Hỏi vật đó nổi hay chìm?. Nếu dìm vật đó xuống đáy thì lực đẩy là bao nhiêu?

Không thấy có gì khó hiểu trong ví dụ trên cả !
có lẽ tại hồi đi học mình gà Vật lý quá , nên chưa thấy dc sự cao thâm của @ghien_vatly .
à , theo mình , ly 1 và 2 không phải gần như nhau đâu . 1 cách hình thức có thể nói nếu đem cân : m (ly 2) = m (1 chiếc cốc đổ đầy nước) , còn ly 1 = một chiếc cốc chứa đầy không khí
Khác nhau đó chứ

Thứ nhất: Ông VLV hãy tôn trọng ý kiến của người lập ra topic này: "nhưng sợ bị lẫn vào cái ASC thổ tả" -> người ta ko muốn dính vào cái ASC thổ tả của ông, không muốn có sự góp mặt của ông, hiểu chứ?
Thứ hai: đọc ví dụ về 3 cái ly của ông tôi phải khẳng định một điều rằng ông chẳng hiểu gì về bản chất lực đẩy Acsimet và trí tuệ thì gần như bằng 0 (tôi không muốn dùng từ ngu, vì ngu là cái mức mà ông chưa chắc đã đạt tới) Ông nhìn lập luận của ông này:

** Khi đưa ra ví dụ, ở trường hợp (th) 2 ông cũng dùng chính cái ly mà ông dùng trong trường hợp 1, ấy vậy mà sau đó ông lại bảo: khối lượng khác nhau (ly 1 gần = ly2). Chả lẽ cái ly khi chuyển từ trường hợp 1 sang trường hợp 2 nó béo lên?
** Khối lượng riêng của thủy tinh làm ly không đổi ở cả 3 trường hợp thì tôi công nhận (th1 và th2 dùng chung 1 cái ly, cái ly ở th3, mà đúng ra phải gọi là cái cục thủy tinh, được làm đúng bằng loại thủy tinh đó). Nhưng ông bảo thể tích ly ở cả 3 trường hợp không đổi thì đúng là nông cạn. Ông phải biết thế nào là thể tích vỏ ly và phần dung tích của ly chứ. Sao ngu thế? Còn tại sao ly 1 nổi mà ly 3 chìm thì rất đơn giản:
- Ly 3 được đúc hoàn toàn bằng thủy tinh và có thể gọi là cục thủy tinh với thể tích bằng thể tích vỏ ly 1 + phần dung tích của ly 1. Do khối lượng riêng của thủy tinh dùng làm ly 1 và 3 là như nhau nên ly 3 có khối lượng M3 lớn hơn nhiều so với khối lượng M1 của ly 1. Bởi vậy ta có: M3.g>M1.g
- Ly 1 sau khi bịt miệng có thể tích V1 bằng thể tích V3 của cục thủy tinh "Ly 3", nên cả 2 cùng chịu một lực đẩy Acsimet như nhau khi nhúng vào nước, lực này là Fa.
- Trong VD của ông, tôi sẽ có độ lớn của Fa xen giữa khoảng M1.g và M3.g nên ly 1 nổi lên mà ly 3 thì chìm xuống.
- Về th2, dìm ly xuống thì nước tràn vào phần dung tích, nên thực chất thể tích nước bị chiếm chỗ chỉ đúng bằng thể tích vỏ ly, gọi là V2. Trọng lượng riêng của nước là Dn, của thủy tinh là Dtt. Thủy tinh thì nặng hơn nước rồi, Dtt>Dn. Vậy Dtt.V2>Dn.V2 hay M2>Fa2 => ly chìm!
Cái vụ chìm nổi này thì thằng trẻ con lớp 8 nó cũng giải thích được. Ông kêu dùng ASC của ông chứng minh chút là xong, ông viết cụ thể các bước CM ra coi nào.
Thứ ba: Trả lời ông về vụ 3 cái cốc rồi đấy, thế bây giờ cũng vụ áp suất này (Lực đẩy Acsimet là hệ quả của sự trênh lệch áp suất) đố ông dùng cái ASC của ông để giải câu đố này của tôi nhé:
Người ta đào 1 cái giếng, đào mãi mới được, xong xuôi người ta đo được mặt thoáng của nước trong giếng cách miệng giếng 20m. Rồi bây giờ người ta vác máy bơm ra bơm nước lên, hỏi khi đặt máy bơm ngay trên bờ miệng giếng thì có bơm được nước lên hay không? Tại sao? Cho tất cả môi trường bên ngoài đều ở điều kiện tiêu chuẩn.
Ông nhớ trả lời qua email, kẻo tác giả của topic lại giận vì thấy nhiều ASC quá ^^. Trả lời chi tiết vào, dùng ASC của ông í! Email của tôi: lvphuong.email@gmail.com
Được kachioska sửa chữa / chuyển vào 20:16 ngày 02/11/2006
Được kachioska sửa chữa / chuyển vào 20:17 ngày 02/11/2006

Đọc mấy dòng đầu là nhận ngay ra cố nhân.Thấy đưòng kiếm quen quen, biết ngay mà. Chỉ khổ bác Werty98 thôi
To VLV: Từ trước tới giờ mình và VLV chưa có mâu thuẫn gì phải không? Mà cũng khó vì mình chẳng muốn mâu thuẫn với ai vì đối với mình đó là điều kiêng kị trong con đường học tập, hơn nữa ở một khía cạnh nào đó mình cũng hơi hơi quý bạn đấy.
Bởi vậy mình góp ý với VLV mong bạn đừng giận nhé. Cái gì cũng có giới hạn của nó. Bạn luôn kêu ca mọi người không tôn trọng bạn, vậy bạn hãy xem lại mình đã tôn trọng mọi người chưa? Những ngày đầu ASC của bạn đưa ra, mọi người cũng đã rất nhiệt tình với bạn, kể cả những cao thủ. Nhưng bạn lại đưa mọi người vào tình thế không thể tôn trọng bạn qua cách bạn trả lời. Bạn luôn mồm " Tiên trách kỉ hậu trách nhân", vậy bạn đã thực hiện câu nói đó thế nào. Rồi là " Nhập gia tuỳ tục " , vậy bạn đã nhập gia vào các topic khác thế nào? Điển hình là topic này, bạn Werty98 đã phải đợi đến khi bạn bị khoá nick để "khánh thành" , để không còn nhìn thấy chữ ASC ở đây nữa. MOD cũng đã từng ưu tiên bạn hẳn vài căn nhà rồi còn gì?Vậy bạn nhập gia người khác đã tuỳ tục chưa? Mới đầu tâm lý một số bác còn coi bạn là bậc đàn em, nhưng không thể ỷ thế đấy mà vòi vĩnh mãi được chứ? Bạn cũng đã 20, 21 rồi còn bé bỏng gì?. Mình đánh giá bạn là người thông minh nhưng mình không hiểu sao sao những vấn đề đơn giản trên bạn cố tình không chịu hiểu.
Thôi chỉ có vài lời tâm sự với VLV thế thôi, có gì bạn trao đổi thư riêng với mình hoặc tại nhà của bạn để tránh làm ảnh hưởng đến topic này.
Xin lỗi các bạn và bạn Werty vì đã lạc đề.
Chác các bạn vui, khoẻ, có ích.

anh em đi xa chủ đề quá rồi .
Close Topic tại đây thôi !