Tại sao sắt chìm tàu thuyền làm bằng sắt lại không

Tại sao tàu làm bằng sắt lại có thể nổi trên mặt nước. Tại sao nếu tàu bị va vào đá ngầm thủng đáy, nước tràn vào lại làm cho nó bị chìm ?

Tại sao cục sắt chìm trong nước còn thuyền được làm bằng sắt lại không bị chìm?

Mọi người đều biết rằng, thả một cục sắt nhỏ vào trong chậu nước thì ngay lập tức nó sẽ chìm xuống dưới đáy chậu. Con tàu hơn trăm nghìn tấn thậm chí vài trăm nghìn tấn thì lại nổi dễ dàng trên mặt nước. Tại sao lại như vậy?

Căn cứ theo định luật Acximet thì trong môi trường có trọng lực, một vật rắn thả vào trong chất lỏng ví dụ như nước sẽ phải chịu các lực từ mọi phía của chất lỏng được gọi là lực nâng. Độ lớn của lực này liên quan đến trọng lực và luôn luôn hướng lên trên. Một vật thể có trọng lượng lớn khi bị trọng lực tác động sẽ bị chìm xuống dưới. Vật thể có trọng lực nhỏ hơn lực đẩy thì vật thể sẽ nổi lên trên. Khi trọng lực cân bằng với lực đẩy thì vật thể có thể nổi trên mặt nước. Mặc dù tàu rất nặng nhưng do các tấm sắt tạo thành thể hơn cục sắt có cùng trọng lực rất nhiều lần. Như vậy, thể tích của tàu ở trong nước tăng lên rất nhiều, lực đây nhờ vậy cũng tăng lên đến khi vượt qua trọng lực của tàu thì tàu sẽ nổi trên mặt nước.

Nếu cùng vứt một quả bóng và một thanh sắt xuống nước, chắc chắn 100% thứ duy nhất bạn có thể nhìn thấy sau đó là quả bóng đang nổi trên mặt nước còn thanh sắt kia sẽ biến mất ngay lập tức xuống dưới đáy hồ [hoặc đáy sông, đáy biển...].

Lý giải cho điều này cực kỳ đơn giản, thanh sắt quá nặng để có thể nổi được. Hơn thế nữa, quả bóng còn chứa không khí ở trong giúp nó nổi được trên mặt nước.

Vậy nếu đối tượng chúng ta xét tới cùng thanh sắt không phải là một quả bóng nhẹ tênh mà là một con tàu bằng kim loại nặng hàng trăm ngàn tấn thì sao?

Trong trường hợp đó, thanh sắt vẫn biến mất xuống dưới mặt nước chỉ trong một nháy mắt. Nhưng con tàu thì sẽ luôn nổi được trên mặt nước!

Tại sao con tàu khổng lồ, nặng hàng ngàn tấn lại có thể nối trên mặt nước?

Để có được câu trả lời, trước tiên, chúng ta phải nhớ lại định luật của Acsimet:

“Một vật nhúng vào chất lỏng bị chất lỏng đẩy thẳng đứng từ dưới lên với lực có độ lớn bằng trọng lượng của phần chất lỏng mà vật chiếm chỗ. Lực này gọi là lực đẩy Ác-si-mét".

Theo đó, một con tàu nặng 1000 pound [hoặc kg], nó sẽ chìm xuống nước cho đến khi chiếm hết chỗ của 1.000 pound [hoặc kilôgam] nước. Với điều kiện con tàu phải làm được điều đó trước khi toàn bộ đều bị ngập nước, như vậy tàu sẽ nổi.

Nguyên tắc cơ bản là một vật sẽ chìm nếu nó nặng hơn chính xác cùng một thể tích nước mà nó chiếm chỗ. Nói một cách dễ hiểu, dù con tàu nặng cả ngàn tấn, nhưng thể tích nước mà nó chiếm chỗ được cũng rất lớn, tạo thành lực đẩy Acsimet lớn và ngược chiều với trọng lực của tàu. Khi hai lực cân bằng [trước khi tàu ngập nước hoàn toàn] thì con tàu sẽ nổi.

Đó là lý do một con tàu có thể nổi. Nhưng để giải thích vì sao nó tự trôi nổi thì lại phức tạp hơn rất nhiều mà yếu tố quan trọng nhất là mật độ của đối tượng xét đến. Trong khi đó, mật độ trung bình của tàu [và không khí] nhẹ hơn nhiều so với mật độ của nước biển.

Phải tính mật độ trung bình của nước và không khí bởi trong con tàu có nhiều phòng, khoang, có chứa đầy không khí. Chúng luôn song hành cùng nhau nên phải tính chung trong 1 chủ thể để đối sánh với mật độ của nước biển.

Xem video:

Tại sao một con tàu có thể nổi trên mặt nước?

Đặt một giả thiết khác, nếu gặp sự cố, 1-2 phòng bị ngập kín nước, có thể con tàu vẫn nổi, nhưng nếu phần lớn số phòng bị ngập nước, mật độ trung bình cũng như trọng lượng tăng lên quá nhiều, con tàu sẽ từ từ chìm xuống cho đến khi ngập hoàn toàn dưới nước.

Cho nên dù rất nặng, nhưng với thể tích chiếm nước lớn, kết hợp với mật độ nhẹ hơn nên tàu vẫn có thể tự trôi nổi. Ngoài ra, các tuabin quay sẽ khiến chân vịt chuyển động, tạo ra lực đẩy về phía trước, giúp tàu, thuyền có thể di chuyển dễ dàng từ nơi này đến nơi khác dù nặng cả ngàn tấn.

Bạn sẽ không thể tin nổi cách người ta "tạo ra" tên trộm chỉ từ 1 con vịt đồ chơi

Độc giả đặt câu hỏi tại đây

Ái chà chà ! Bạn chắc chắn phải có học hoặc nghe nói về Lực đẩy Archimedes. Nguyên lý phát biểu rằng: "Bất kỳ vật thể nào ngập toàn bộ hay một phần trong một chất lỏng sẽ bị một lực đẩy lên tương đương [Fa] và ngược chiều với trọng lượng của chất lỏng bị chiếm chỗ [P]". Vậy nếu:* Fa < P vật thể bị chìm;* Fa > P vật thể nổi;* Fa = P vật thể lơ lửng trong nước.Ta có công thức tính lực đẩy Archimedes bằng tích của trọng lượng riêng của chất lỏng và thể tích bị vật chiếm chỗ: Fa = d x VBản thân con tàu sắt nặng hàng ngàn tấn nhưng vì P nhỏ hơn Fa nên nó nổi. Với 1 cục sắt không có thể tích chiếm nước [Fa < P] nên..không cách nào nó nổi được. Hết. - [Trương Mỹ Vân]

Để hiểu vấn đề này ta hãy nhắc lại định luật Acsimet trong thủy tĩnh học :“Bất cứ vật nào nhúng xuống nước cũng chịu một sức đẩy bằng trọng lượng của thể tích chất nước mà vật chiếm chỗ”.Cái kim thả xuống nước cũng chịu một sức đẩy Acsimet bằng trọng lượng phần thể tích nước mà kim chiếm chỗ. Giả sử thể tích kim bằng 0,01cm3. Thể tích nước 0,01cm3 có trọng lượng khoảng 0,0001 N. Như vậy sức đẩy Acsimet tác dụng vào kim là 0,0001N. Ta biết trọng lượng riêng của sắt khoảng 78000N/m3 nên trọng lượng của kim khoảng 0,00078N lớn hơn gần 8 lần sức đẩy Acsimet trên, do đó kim phải chìm xuống.Trong khi đó, con tàu có thể nặng hàng chục nghìn tấn nhưng lại rỗng nên khi thả xuống nước nó chiếm một thể tích rất lớn, sức đẩy Acsimet cũng rất lớn. Sức đẩy này cân bằng với trọng lượng tàu làm tàu không chìm được.Ta có thể làm một thí nghiệm đơn giản để thử lại. Lấy một nút bia để ngửa, thả xuống nước thì không chìm nhưng đem đập bẹp rồi thả xuống nước nút bia sẽ chìm!Cũng có thể dùng một cái kim khéo léo đặt nổi trên mặt nước ... nhưng đó lại là một lĩnh vực khác trong vật lý. - [huy hoang]

Cái bát inox nhà cháu cũng không chìm nếu cháu không đổ nước đầy vào nó ạ!! - [Anh Tuấn Hà]

Vì bề mặt tiếp giáp với nước lớn - [tranbinh]

Vật nổi được khi mà khối lượng riêng của vật nhỏ hơn so với khối lượng riêng của chất lỏng. Tàu thuyền có khối lượng lớn, nhưng nhờ thiết kế nên khối lượng riêng lại nhỏ nên nổi được - [ncthien9.7]

Lực đẩy Ác Si Mét :] - [Thienduong]

Tàu mà đâm vào đá, nước tràn vào là chìm tận đáy nhé. Bởi vì cấu trúc kín, nước ko lọt vào được và khoang tàu chiếm thể tích lớn nên tàu nổi. Ở đây là chứa ko khí, nhẹ hơn nước nên mới nổi, khi nước tràn vào khoang thì xác tàu nặng hơn nước nên tàu chìm xuống. Tương tự như cái chén sứ nhà bạn, dù nặng nhưng nếu nước ko lọt vào trong thì nó sẽ nổi, ngày nào rửa bát cũng thấy :]] - [Hoang Nguyen]

Tàu to và nặng hơn kimVì sao tàu nổi, kim chìm .... Vì sao?Trích vật lý lớp 9, nhớ mang máng thơ là như vậy, ôi chao cũng gần 20 năm rồi. - [quyetnguyen.qtm2020]

Vấn đề ở khối lượng riêng. Cục sắt thì KLR là 8.75 nhưng cái tàu bằng sắt khối lượng riêng của nó không phải như vậy vì nó rỗng bên trong nên KLR của nó còn thấp hơn cả 1 vì vậy nó nổi được trên nước. - [Nguyễn Văn Bốn]

Thể tích mà thuyền chiếm chỗ càng lớn trong nước thì sẽ chịu áp lực đẩy lên của nước càng lớn, áp lực này đủ lớn thắng trọng lực sẽ làm nổi tàu thuyền, cây kim, thanh sắt, khối đá dù trọng lượng rất nhỏ so với thuyền nhưng thể tích chiếm chỗ không đủ để nổi! thuyền quá tải thì có nghĩa lực đẩy của nước [lực đẩy acsimet] không thắng trọng lực nên thuyền sẽ chìm. Vì vậy thuyền càng lớn sẽ chở càng nhiều đồ nặng! - [Anh.yêu]

Ở cùng 1 khối lượng thì tàu luôn có thể tích lớn hơn nên theo định Luật Acsimet thì trọng lực của tàu không thắng được lực nâng của nước do đó tàu luôn nổi. - [CUỒNG LONG GIÁNG THIÊN]

Thể tích nước ở biển lớn gấp hàng trăm triệu lần thể tích nước trong xô chậu nơi mà bạn thả cục sắt vào - [nhattuonglam]

Tôi đã đi làm nhiều năm, thời học sinh cũng không học hành giỏi giang lắm những vẫn nhớ mãi vật lý lớp 7 có câu “ Tàu to mà nặng hơn kim, thế mà tàu nổi kim chìm tại sao?”. - [Dau]

Con tàu có trọng lượng [hay còn gọi là lượng chiếm nước theo từ chuyên ngành] nhỏ hơn trọng lượng khối nước mà nó chiếm chỗ. Do kết cấu nó tạo thành một khung xương được bọc bởi một lớn tôn gồm đáy mạn và boong, ngoài ra còn có các vách ngang tạo thành các khoang kín [kín ở đây bao gồm kín nước theo nghĩa đen và gần kín do hệ thống các cửa thông khoang được gắn joint [roăng]]. Ngoài ra ở các miệng hầm hàng miệng boong hở và miệng hầm máy được thiết kế khi độ lắc ngang mạn tối đa không chạm được đến mặt nước biển tránh nước tràn gọi là góc vào nước tối đa. Do đó con tàu nói nôm na nó gần như giống như một quả bóng đầy không khí nên không thể chìm được. Nếu bị chìm thì ngành công nghiệp đóng tàu đâu còn duy trì đến hôm nay. Họ hết cơm hết gạo 4,5 mới hiểu hết được chuyện này đấy. KS đóng tàu viết. - [Maggie]

Cấp 2 được học là do khối lượng riêng. Tàu có nhiều khoang rỗng chứa không khí nên tổng kl riêng trung bình của tàu nhỏ hơn kl riêng của nước nên nó nổi. - [Lương Thế Hùng]

Mấy bác cho em hỏi, theo lực đẩy Ac-si-met: tại sao bỏ cục nước đá vào nước, thì nó lại nổi? - [Lê Tấn Ty]

Lực đẩy Ặc-Xi-Mét đó bạn. Lực = ¥x dt đáy x h mực nước. Nên cục sắt đó bạn cán mỏng ra như chiếc thuyền, diện tích tăng lên đồng thời lực đẩy nổi tăng lên. Khi lực đẩy nổi lớn hơn khối lượng cục sắt thì sẽ nổi:D - [lam.nguyen0390]

Câu hỏi của bạn liên quan đến khối lượng riêng của một vật mà chúng ta đã học hồi cấp 2. Có thể google search vì hơi dài. Chúc 1 ngày tốt lành. - [Xuân Bình]

chủ yếu khối sắt bạn đặt hay rỗng, nếu đặt thì khối lượng chúng lớn hơn lực đẩy át-si-mét nên chìm. Còn nếu rỗng thì chúng nhẹ hơn, nên có thể nổi trên mặt biển. Cùng khối lượng, nhưng cái nào chiếm diện tích lớn hơn thì nó nổi dễ hơn - [Hưng Châu Trần]

Căn cứ theo định luật Acximet thì trong môi trường có trọng lực, một vật rắn thả vào trong chất lỏng ví dụ như nước sẽ phải chịu các lực từ mọi phía của chất lỏng được gọi là lực nâng. Độ lớn của lực này liên quan đến trọng lực và luôn luôn hướng lên trên. Một vật thể có trọng lượng lớn khi bị trọng lực tác động sẽ bị chìm xuống dưới. Vật thể có trọng lực nhỏ hơn lực đẩy thì vật thể sẽ nổi lên trên. Khi trọng lực cân bằng với lực đẩy thì vật thể có thể nổi trên mặt nước. Mặc dù tàu rất nặng nhưng do các tấm sắt tạo thành thể hơn cục sắt có cùng trọng lực rất nhiều lần. Như vậy, thể tích của tàu ở trong nước tăng lên rất nhiều, lực đây nhờ vậy cũng tăng lên đến khi vượt qua trọng lực của tàu thì tàu sẽ nổi trên mặt nước. - [Thanh Liem Dinh]

Là do lực đẩy Archimedes lớn hơn trọng lượng con thuyền - [Châu]

Vì sắt nặng hơn nước nhưng không khí trong khối sắt nhẹ hơn nước. - [Vananhpham]

trời sinh ra thế mà thôi! - [le phi Bien]

vì tàu thủy chạy bằng bánh xe bên dưới - [trandu]

Vì nếu tàu, thuyền mà chìm thì không còn gì để mà nói. - [Noah]

Cái này nằm trong sách cấp hai - [Hanh Ngo]

Bạn cứ nghĩ đơn giản làm thứ gì chứa không khí sẻ nổi thôi - [huynh khac vui]

Theo mình nghĩ diện tích tiếp xúc bề mặt lớn cộng với lực đẩy acsimec của nước làm thuyền sắt nổi. - [Phu Nguyen]

Căn cứ theo định luật Acximet thì trong môi trường có trọng lực, một vật rắn thả vào trong chất lỏng ví dụ như nước sẽ phải chịu các lực từ mọi phía của chất lỏng được gọi là lực nâng. Độ lớn của lực này liên quan đến trọng lực và luôn luôn hướng lên trên. Một vật thể có trọng lượng lớn khi bị trọng lực tác động sẽ bị chìm xuống dưới. Vật thể có trọng lực nhỏ hơn lực đẩy thì vật thể sẽ nổi lên trên. Khi trọng lực cân bằng với lực đẩy thì vật thể có thể nổi trên mặt nước.Nói ngắn gọn là do lực đẩy của nước hướng lên cân bằng với trọng lượng của sắt [ do tàu được hàn kín ] cân bằng nhau thì tàu nổi lên mặt nước. Tất nhiên nó vẫn chìm một phần do khối lượng của nó nặng chứ không thể nổi hoàn toàn như các vật liệu nhôm hay coposit được. - [Tuan Hai Tuan Hai]

Khối lượng và trọng lượng riêng ạ - [Nguyen Thien]