Khối lượng riêng - Trọng lượng riêng

BÀI 11. KHỐI LƯỢNG RIÊNG – TRỌNG LƯỢNG RIÊNG

I. LÝ THUYẾT TRỌNG TÂM

1. Khối lượng riêng

• Khối lượng của một mét khối chất gọi là khối lượng riêng của chất đó.
• Đơn vị khối lượng riêng là kilôgam trên mét khối, kí hiệu là kg/m3.
• Bảng khối lượng riêng của một số chất

2. Công thức tính khối lượng riêng

• Công thức: \(Khối\,lượng\,riêng = \frac{{khối\,lượng}}{{thể\,tích}}\) hay \(D = \frac{m}{V}\)

Trong đó: D (kg/m3) là khối lượng riêng.

m (kg) là khối lượng.

V (m3) là thể tích

3. Trọng lượng riêng

• Trọng lượng của một mét khối chất gọi là trọng lượng riêng của chất đó.
• Đơn vị trọng lượng riêng là niutơn trên mét khối, kí hiệu là N/m3.

4. Công thức tính trọng lượng riêng

• Công thức: \(Trọng\,lượng\,riêng = \frac{{trọng\,lượng}}{{thể\,tích}}\) hay \(d = \frac{P}{V}\)

Trong đó: d (N/m3) là trọng lượng riêng.

P (N) là trọng lượng.

V (m3) là thể tích

5. Mối quan hệ giữa khối lượng riêng và trọng lượng riêng

Dựa vào mối liên hệ giữa trọng lượng và khối lượng là P = 10.m ta có thể tính trọng lượng riêng d theo khối lượng riêng D theo công thức: \(d = \frac{P}{V} = \frac{{10m}}{V} = 10{\rm{D}}\) hay \(D = \frac{d}{{10}}\)

II. PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP

Dạng 1. Xác định trọng lượng riêng khi biết khối lượng riêng và ngược lại

Dựa vào công thức liên hệ: d = 10D.

• Trước khi tính, chúng ta phải đổi đơn vị của khối lượng riêng ra kg/m3 và đơn vị của trọng lượng riêng ra N/m3.
• Trong trường hợp lấy đơn vị là kg/m3 thì số sẽ quá nhỏ, khó viết, ta có thể để đơn vị khác như kg/dm3, kg/cm3, nhưng đơn vị khối lượng trong giá trị khối lượng riêng phải lấy là kg thì đơn vị của trọng lượng trong giá trị trọng lượng mới là N.

Dạng 2. Xác định khối lượng riêng dựa vào khối lượng và thể tích

Dựa vào công thức liên hệ: \(D = \frac{m}{V}\)

• Nếu đơn vị của khối lượng và thể tích không phù hợp với đơn vị của khối lượng riêng mà đầu bài yêu cầu tính thì phải tiến hành đổi đơn vị.
• Trường hợp đề bài cho khối lượng riêng, thể tích và yêu cầu tìm khối lượng thì ta sử dụng công thức m = D.V.
• Trường hợp đề bài cho khối lượng riêng, khối lượng và yêu cầu tìm thể tích thì ta sử dụng công thức \(V = \frac{m}{D}\)
• Trường hợp đề bài cho thể tích của một khối lượng nào đó và yêu cầu tính thể tích của một khối lượng khác thì ta kết hợp các bước trên tính ra đại lượng trung gian là khối lượng riêng rồi sẽ quay lại tính thể tích.

Dạng 3. Xác định trọng lượng riêng dựa vào trọng lượng và thể tích

Các bước tính hành và các bài toán tương tự như ở dạng 2, ta dựa vào mối liên hệ \(d = \frac{P}{V}\)

III. GIẢI BÀI TẬP SÁCH GIÁO KHOA

Câu hỏi C1 (trang 36 SGK Vật Lí 6):

Hãy chọn phương án xác định khối lượng của chiếc cột sắt ở Ấn Độ:

A. Cưa chiếc cột sắt thành nhiều đoạn nhỏ, rồi đem cân từng đoạn một.

B. Tìm cách đo thể tích của chiếc cột, xem nó bằng bao nhiêu mét khối? Biết khối lượng của 1 m3 sắt nguyên chất ta sẽ tính được khối lượng của chiếc cột.

Để giúp các em chọn lựa, người ta cho biết số liệu sau: sau khi đo chu vi và chiều cao của chiếc cột, người ta đã tính ra được thể tích của chiếc cột vào khoảng 0,9 m3. Mặt khác người ta cũng đã cân và cho biết 1 dm3 sắt nguyên chất có khối lượng 7,8 kg.

Em hãy xác định khối lượng của chiếc cột.

Trả lời: Chọn B.

Từ giả thiết, ta có thể tích của chiếc cột sắt là: V = 0,9 m3 = 900 dm3.

Vì 1 dm3 sắt nguyên chất có khối lượng 7,8 kg nên 900 dm3 có khối lượng là:

m = 900.7,8 = 7020 kg = 7,02 tấn.

Vậy khối lượng của chiếc cột sắt là 7,02 tấn.

Câu hỏi C2 (trang 37 SGK Vật Lí 6):

Hãy tính khối lượng của một khối đá. Biết khối đá đó có thể tích là 0,5 m3.

Trả lời:

Dựa vào bảng ta có khối lượng riêng của đá là: D = 2600 kg/m3.

Khối lượng của 0,5 m3 khối đá là: m = D.V = 2600.0,5 = 1300 kg.

Đáp số: m = 1300 kg.

Câu hỏi C3 (trang 37 SGK Vật Lí 6):

Hãy tìm các chữ trong khung để điền vào công thức tính khối lượng riêng:

Khối lượng riêng: D (kg/m3) Khối lượng: m (kg) thể tích: V (m3)

Trả lời:

Công thức tính khối lượng riêng là: m = D × V.

Câu hỏi C4 (trang 37 SGK Vật Lí 6):

Chọn từ thích hợp trong khung để điền vào chỗ trống:

Trả lời:

d là (1) trọng lượng riêng (N/m3)

P là (2) trọng lượng (N)

V là (3) thể tích (m3)

Câu hỏi C5 (trang 38 SGK Vật Lí 6):

Hãy tìm cách xác định trọng lượng riêng của một chất làm quả cân:

Dụng cụ gồm có:

• Một quả cân 200 g mà ta cần đo trọng lượng riêng của chất làm nó, có một sợi chỉ buộc vào quả cân.
• Một bình chia độ có GHĐ 250 cm3, miệng rộng để có thể cho lọt quả cân vào trong bình. Bình chứa khoảng 100 cm3 nước.
• Một lực kế có GHĐ ít nhất 2,5 N.

Trả lời:

Để xác định trọng lượng riêng của một chất làm quả cân ta thực hiện như sau:

Bước 1: Thả quả cân vào bình chia độ có chứa sẵn V1 = 100 cm3 nước. Giả sử nước dâng lên đến mực có vạch chia V2 = 120 cm3.

Khi đó thể tích của quả cân là: V = V2 – V1 = 120 – 100 = 20 cm3 = 0,00002 m3.

Bước 2: Treo quả cân vào lực kế ta xác định trọng lượng của quả cân là: P = 2 N

(do P = 10.m = 10.0,2 = 2 N)

Bước 3: Tính trọng lượng riêng của chất làm nên quả cân bằng công thức:

\(d = \frac{P}{V} = \frac{2}{{0,00002}} = 100000\,N/{m^3}.\)

Câu hỏi C6 (trang 38 SGK Vật Lí 6):

Hãy tính khối lượng và trọng lượng của chiếc dầm sắt có thể tích 40 dm3.

Trả lời:

Tra bảng ta tìm được khối lượng riêng của sắt là: D = 7800 kg/m3.

Khối lượng của chiếc dầm sắt: suy ra m = D.V = 7800.0,04 = 312 kg.

Trọng lượng của chiếc dầm sắt là: P = 10.m = 10.312 = 3120 N.

Đáp số: 312 kg; 3120 N.

Câu hỏi C7 (trang 38 SGK Vật Lí 6):

Mỗi nhóm học sinh hòa 50 g muối ăn vào 0,5 ℓ nước rồi đo khối lượng riêng của nước muối đó.

Trả lời:

Tra bảng khối lượng riêng, ta tìm được khối lượng riêng của nước là: Dn = 1000 kg/m3.

Ta có: khối lượng muối ăn: m1 = 50 g = 0,05 kg

Thể tích nước: Vn = 0,5 ℓ = 0,5 dm3 = 0,0005 m3.

Khối lượng của nước là: mn = Dn.Vn = 1000.0,0005 = 0,5 kg.

Vì sự hòa tan của muối ăn vào nước nên thể tích của nước muối sau khi hòa tan tăng lên không đáng kể. Do vậy thể tích của nước muối vẫn coi là: V = 0,5 ℓ.

Khối lượng của nước muối sau hòa tan là: m = m1 + mn = 0,05 + 0,5 = 0,55 kg

Khối lượng riêng của nước muối là: \(D = \frac{{0,55}}{{0,0005}} = 1100\,kg/{m^3}\)

Trên đây là gợi ý giải bài tập Vật Lý 6 bài Khối lượng riêng, trọng lượng riêng do giáo viên Ican trực tiếp biên soạn theo chương trình mới nhất. Chúc các bạn học tập vui vẻ.