Open navigation menu
Physics
Lực đẩy Archimedes và sự nổi
Loading resource…
Loading resource…
So sánh vật trong bể 3D, đo bằng hai cân; thay chất lỏng, trọng trường và hình dạng. Khám phá chai kín, thuyền hở có hàng và nước vào.
Kéo nhãn A/B hoặc vật; nhãn dùng được bàn phím. Kéo vùng trống xoay bể, con lăn hoặc nút để zoom.
Preparing the 3D scene…
Vật AP: 19,62 NFₐ: 0,00 NNgập: 0,0%
Thí nghiệm 3D · kéo nền để xoay
Khối lượngkg
Thể tíchL
m và V thay đổi độc lập.
Khối lượng riêng chất lỏngkg/m³
Trọng trường9,81 m/s²
Gia tốc trọng trườngm/s²
Đổi g rồi so sánh P, Fₐ và phần ngập khi vật nổi cân bằng.
Kéo vật hoặc nhãn A/B. Dùng mũi tên để di chuyển; Home xuống thấp, End lên cao.
Hai cân đo lực
Độ cao cân trongm
Vị trí cân trongm
Vị trí cân ngoàim
Tùy chỉnh mũi tên lực
Mũi tên cùng tỷ lệ cho hai vật, biểu diễn hướng và độ lớn lực; không biểu diễn điểm đặt hoặc mômen lực.
Độ dài mũi tên lựclần
- ↓ Trọng lực P
- 19,62 N
- ↑ Lực nổi Fₐ
- 0,00 N
So sánh A và B
Vật A
m 2,00 kg
V 4,00 L
ρ 500 kg/m³
Ngập 0,0%
0,00 L
Vật B
m 6,00 kg
V 2,00 L
ρ 3.000 kg/m³
Ngập 0,0%
0,00 L
Mực nước: 27,8 cm
Dự đoán khi thả · Có thể nổi
Vật nhẹ hơn chất lỏng theo cùng thể tích: khi thả, vật nổi và chỉ ngập một phần.
Khi cân bằng, chưa chạm mặt đỡ: ngập khoảng 50,0% thể tích.
Fₐ = ρ chất lỏng × g × V ngập
P = m × g · 1 L = 0,001 m³
Lực giữ và phép đo
- Lực giữ tĩnh P − Fₐ
- 19,62 N
- Lực kế treo lý tưởng
- 19,62 N
Nếu chỉ có P và Fₐ, lực giữ dương hướng lên; âm hướng xuống. Lực kế treo phía trên đo P − Fₐ khi giữ vật đứng yên, không có mặt đỡ hoặc vật khác tiếp xúc.
Khi vật nổi tự do và cân bằng: Fₐ = P. Khi ngập hoàn toàn, đổi độ sâu không đổi lực nổi trong chất lỏng đồng nhất.
Đổi g làm đổi cả P và Fₐ; tỉ lệ thể tích ngập cân bằng của vật kín vẫn giữ nguyên.
Model notes
- Mô hình viết độc lập: F_A = ρ chất lỏng × g × V ngập, P = m × g. Vật cứng, khối lượng riêng đồng nhất, chất lỏng không nén được. g tùy chỉnh 0,1–25 m/s², mặc định 9,81; PhET dùng preset Trái Đất 9,80. Đối chứng hai mô hình phải dùng cùng g.
- Khối hộp, ellipsoid, trụ đứng/ngang, nón/ngược và vịt có thể tích ngập theo đúng hình học đang vẽ. Vịt là lăng trụ của một đường bao viết mới. Vật giữ hướng thẳng đứng; không mô phỏng quay, mômen hay lực cản chính xác theo hình dạng.
- Thể tích nước tự do ban đầu 98,2 L; cân ngập hoàn toàn chiếm 1,8 L, nên vạch thể tích bể ban đầu là 100 L. Nước ngoài bể, nước giữ trong thuyền và nước đã tràn được theo dõi. Dụng cụ đo nước bị chiếm chỗ hiển thị lượng tương đương, không hút thêm nước khỏi bể.
- Chuyển động tích phân bước nhỏ, lực cản chỉ giúp ổn định và không hiệu chuẩn theo độ nhớt chất lỏng thực. Tiếp xúc giữa hai vật dùng kích thước bao theo chiều đứng; không giải toàn bộ va chạm cong, trượt ngang, ma sát, sóng hoặc bắn nước. Không dùng quỹ đạo/tốc độ này làm dữ liệu thực nghiệm.
- Thuyền hở là vỏ nhôm 3 kg, thể tích ngoài 5–30 L; khoang tính từ hình thuyền và thể tích nhôm. Hàng hình hộp có thể gắn/tháo; phần hàng nằm ngoài vỏ được tính thêm vào thể tích chiếm chỗ. Nước đi vào khi mép ngập; tốc độ vào dùng cửa tương đương minh họa. Lực và khối lượng A là của cả hệ thuyền, hàng và nước giữ bên trong.
- Chai kín có thể tích ngoài 10 L, vỏ 0,10 kg; thay thể tích/khối lượng riêng chất bên trong. Bỏ qua khối lượng khí và biến dạng vỏ. Tàu ngầm là ứng dụng bổ sung: thể tích 5 L, khối lượng khô 3 kg, ballast tăng khối lượng; không mô phỏng áp suất hoặc nén khí theo độ sâu.
- Hai cân hiển thị phản lực lý tưởng, đã trừ khối lượng cân; chỉ có số chỉ khi vật chạm mặt cân. Vật chạm đáy vẫn có lực nổi; N + F_A = P khi không có vật đè lên. Lực giữ tĩnh P − F_A âm nghĩa là phải giữ hướng xuống; lực kế treo phía trên chùng, không chỉ số âm.
- Tham khảo mục tiêu học tập và đối chứng PhET Buoyancy 1.2.12: https://phet.colorado.edu/en/simulations/buoyancy. Mã, hình và nội dung của mô-đun được viết mới; không đóng gói HTML/tài sản/mã nguồn PhET. Đối chiếu hình ảnh bản gốc chỉ phục vụ QA nội bộ.