Bài 2 trang 270 SGK Vật lý lớp 10 Nâng cao

Đề bài

Có một tảng băng trôi trên biển. Phần nhô lên của tảng băng ước tính là \({250.10^3}{m^3}\) vậy thể tích phần chìm dưới nước biển là bao nhiêu ? Cho biết thể tích riêng của băng là 1,11 l/kg và khối lượng riêng của nước biển là 1,05 kg/l.

Hướng dẫn giải

Tảng băng nằm cân bằng dưới nuốc dưới tác dụng của 2 lực. Trọng lực \(\overrightarrow P \) và lực đẩy Ácsiméc  \(\overrightarrow F \).

Gọi x là thể tích băng chìm thì \(F = \rho xg = 1050xg(N)\)

Thể tích của cả tảng băng: \(V= x + 250 000\) ( \({m^3}\))

Khối lượng của tảng băng

\(m = {V \over {1,{{11.10}^{ - 3}}}} = {{x + 250000} \over {1,{{11.10}^{ - 3}}}}(kg)\)

Trọng lượng tảng băng:

\(P = mg = {{x + 250000} \over {1,{{11.10}^{ - 3}}}}.g\)

Điều kiện cân bằng:

\(\eqalign{
& P = F \Leftrightarrow {{x + 250000} \over {1,{{11.10}^{ - 3}}}} = 1050x \cr
& \Leftrightarrow x + 250000 = 1,1655x \cr
& \Rightarrow x = 1510574({m^3}) \approx 1,{51.10^6}{m^3} \cr} \)