Bể lực đẩy Archimedes

Bể lực đẩy Archimedes là phòng thí nghiệm tĩnh học chất lưu 3D tương tác, nơi học sinh trực tiếp kiểm nghiệm định luật Archimedes. Một khối thử được treo vào lực kế lò xo hiệu chuẩn phía trên bình tràn chứa đầy nước đến miệng vòi. Khi học sinh kéo khối vật xuống chất lỏng hoặc nhấp chọn các mẫu vật liệu trên giá, nước chảy từ vòi vào cốc hứng đặt trên cân điện tử. Các mũi tên vectơ 3D trực tiếp so sánh lực đẩy hướng lên F_b = rho_f g V_sub với trọng lực hướng xuống mg, đồng thời các chỉ số hiển thị trọng lượng biểu kiến trên lực kế, trọng lượng nước bị chiếm chỗ, lực đẩy tính bằng newton và trạng thái nổi hay chìm của vật khi thả ra.

• Kéo khối Nhôm ngập một nửa rồi ngập hoàn toàn dưới nước, và kiểm tra xem độ giảm Trọng lượng biểu kiến có bằng Trọng lượng nước bị chiếm chỗ trong cốc hứng hay không.
• Bật Tự nổi / chìm và thử nghiệm Gỗ (600 kg/m³) cùng Nước đá (917 kg/m³) để xem tỷ lệ phần trăm mỗi khối chìm dưới nước khi đạt trạng thái cân bằng.
• Chọn Thân tàu rỗng (450 kg/m³) và so sánh với Sắt đặc (7870 kg/m³) để hiểu vì sao tàu thủy bằng thép lại nổi được.
• Tăng Khối lượng riêng chất lỏng từ 800 kg/m³ (dầu) lên 1400 kg/m³ (nước muối đặc) và quan sát mũi tên lực đẩy hướng lên dài thêm như thế nào.
• So sánh Nhôm, Sắt và Vàng ở cùng thể tích 2.0 L khi nhúng chìm hoàn toàn để xác nhận rằng lực đẩy phụ thuộc vào thể tích chiếm chỗ chứ không phụ thuộc vào khối lượng riêng của vật.

1. 1Phát biểu định luật Archimedes và tính lực đẩy bằng công thức F_b = rho_f g V_sub.
2. 2Giải thích vì sao trọng lượng biểu kiến trong chất lỏng bằng trọng lượng thực trừ đi lực đẩy Archimedes.
3. 3Dự đoán một vật sẽ nổi, chìm hay lơ lửng cân bằng bằng cách so sánh khối lượng riêng trung bình của vật với khối lượng riêng của chất lỏng.
4. 4Giải thích cách tạo khoang rỗng cho vật liệu nặng giúp làm giảm khối lượng riêng trung bình để vỏ tàu bằng thép có thể nổi.

Câu hỏi giáo viên thường đặt ra