Đề bài
Hai thỏi kim loại A và B có khối lượng bằng nhau, một thỏi bằng nhôm và một thỏi bằng đồng. Lần lượt treo mỗi thỏi kim loại ở đầu một lực kế lò xo rồi nhúng nó chìm vào trong nước [hình H10.10]. Số chỉ của lực kế ở hai lần đo là \[{P_A},{P_B}\] với \[{P_A} < {P_B}\]. Cho biết trọng lượng riêng của nhôm nhỏ hơn trọng lượng riêng của đồng. Em hãy cho biết trong hai thỏi kim loại A và B, thỏi nào là nhôm, thỏi nào là đồng.
Lời giải chi tiết
Gọi trọng lượng riêng của hai thỏi kim loại ở ngoài không khí là \[{P_{n\hom }} = {P_{dong}} = P\]
Khi nhúng cả 2 thỏi kim loại này vào trong nước thì chỉ số của lực kế là:
\[{P_A} = P - F\] và \[{P_B} = P - F'\] với F và F là lực đẩy Acsimet lên hai thỏi kim loại A và B
Vì \[{P_A} < {P_B} \Rightarrow F < F' \]
\[\Rightarrow {d_\text{nước}}.{V_A} < {d_\text{nước}}.{V_B} \Rightarrow {V_B} > {V_A}\]
Mặt khác vì \[{P_\text{nhôm }} = {P_\text{đồng}}\]\[ \Rightarrow {d_\text{nhôm }}.{V_\text{nhôm }} = {V_\text{đồng.}}{d_\text{đồng}}\] và \[{{{d_\text{đồng}}} \over {{d_\text{nhôm }}}} > 1 \Rightarrow {V_\text{nhôm }} > {V_\text{đồng}}\]
Suy ra thỏi kim loại B là nhôm còn kim loại A là đồng.