Archimedes (287 TCN – 212 TCN) được nhà vua giao nhiệm vụ tìm ra vương miện bằng vàng có bị pha thêm bạc hay không

Giải Vật Lí lớp 10 Bài 2: Một số lực thường gặp

Tìm hiểu thêm trang 55 Vật Lí 10: Archimedes (287 TCN – 212 TCN) được nhà vua giao nhiệm vụ tìm ra vương miện bằng vàng có bị pha thêm bạc hay không. Giai thoại kể rằng ông đã tìm ra lời giải trong lúc tắm. Khi đó, Archimedes reo lên: “Euréka” (có nghĩa là: tìm ra rồi) và sung sướng chạy ra ngoài. Đây là mẩu chuyện vui về một nhà vật lí nhưng có ý nghĩa sâu sắc. Không phải may mắn ngẫu nhiên mà chính việc luôn luôn suy nghĩ về liên hệ giữa cái cần tìm và cái đã biết đã giúp Archimedes tìm ra lời giải. Say mê nghiên cứu là phẩm chất hàng đầu của nhà khoa học và thành quả cũng chỉ có thể được tạo thành từ sự say mê, miệt mài ấy.

Bạn hãy tìm đọc câu chuyện về Archimedes và lí giải của ông giúp dẫn tới công thức tính độ lớn lực đẩy của chất lỏng lên vật.

Lời giải:

Câu chuyện về Archimedes và lí giải của ông giúp dẫn tới công thức tính độ lớn lực đẩy của chất lỏng lên vật.

Một ngày tháng tư năm 231 trước Công Nguyên, quốc vương Hieron triệu tập cuộc họp bất ngờ các quần thần:

- Hôm nay trẫm mời các khanh tới đây không phải là để thương thuyết bàn kế an trị quốc dân, cũng không phải để nghiên cứu đối sách với sự bành trướng của La Mã, mà mong các khanh giải quyết một vấn đề khó khăn làm trẫm rất đau đầu!

Quốc vương chỉ vào chiếc vương miện tỏa ra ánh vàng lấp lánh trên tay người hầu đứng bên mình, nói tiếp:

- Chiếc vương miện này mấy ngày trước đây là do trẫm giao 15 lạng vàng ròng cho thợ đúc thành. Tuy trọng lượng vẫn vậy nhưng trẫm hoài nghi tên thợ đó có thể lấy bớt một phần vàng, thế vào đó một kim loại nào đó. Cho nên, trẫm hi vọng các khanh có thể nghĩ ra cách gì hay kiểm tra xem thực hư ra sao, song nhất thiết không được làm hư hại cái vương miện này!

Lời quốc vương đã dứt. Các đại thần lo lắng nhìn nhau, chẳng ai cất nổi lên lời, họ đều cho rằng chẳng sao có thể làm nổi một việc như thế!

- Thưa bệ hạ theo ý thần trong thiên hạ chỉ có một người có thể giải quyết điều khó khăn làm bệ hạ băn khoăn!

- Ai vậy? - Quốc vương sốt ruột hỏi.

- Đó là Acsimet!

Quốc vương chợt nhớ ra: "Ở Syracut, mọi người nói là chẳng vấn đề khó nào mà Acsimet không giải đáp nổi sao? Giờ đây ngoài việc mời Acsimet tìm ra bí mật chiếc vương miện, hẳn trong nước chẳng tìm ra người thứ hai”. Thế là quốc vương ra lệnh cho người hầu:

- Truyền chỉ, triệu ngay Acsimet vào cung!

Acsimet vào triều. Nghe xong yêu cầu của quốc vương, biết rằng đây là một vấn đề rất khó giải quyết, Acsimet nói:

- Xin bệ hạ cho thần một ít ngày suy nghĩ, thử nghiệm.

Quốc vương Hieron đương nhiên là chấp nhận, bởi ông tin Acsimet.

Acsimet nhận chiếc vương miện đem theo về nhà. Chiếc vương niệm đẹp tuyệt vời đó đâu ngờ lại khiến ông đau đầu suy nghĩ đêm ngày.

Thời gian cứ ngày qua ngày trôi đi, Acsimet vẫn không tìm ra cách gì hữu hiệu. Ông gầy sọp đi, hai mắt hõm sâu, đôi lông mày luôn nhíu lại, quên đêm, quên ngày, ngồi trước bàn cát vẽ vẽ, xóa xóa, khiến người vợ của ông vô cùng lo lắng.

Đã 2 tháng trôi qua Acsimet vẫn chưa tìm ra kết quả nào! Một hôm vào sáng sớm, quốc vương Hieron giáng chỉ truyền Acsimet vào cung. Người vợ nhìn thấy chồng đầu tóc rối bời, tớp túa mồ hôi bèn khuyên chồng vào tắm ở bồn tắm.

Acsimet vừa đi vào bồn tắm vừa nghĩ ngợi, khi cởi bỏ quần áo, dìm mình trong bồn chứa đầy nước sạch, ý nghĩ ông vẫn tập trung ở việc “bí mật chiếc vương miện là ở chỗ nào? Làm sao tìm ra nó?”. Bỗng ông chú ý tới có một phần nước của bồn tắm trào ra khi ông dìm mình trong bồn tắm. Đột nhiên một ý nghĩ lóe lên trong đầu ông khiến ông hét tướng lên:

- Ơ rê ca! Ơ rê ca (Tìm thấy rồi! Tìm thấy rồi)

Và rồi ông nhảy ra khỏi bồn tắm, chạy vọt ra đường, mừng rỡ khôn tả. Mãi khi thấy người đi đường cứ chỉ chỉ trỏ trỏ,  ông mới tỉnh ra là trên người mình chẳng có gì, vội quay về nhà.

Một giờ sau, Acsimet ăn mặc chỉnh tề, đầu óc phấn chấn vào bái kiến quốc vương.

- Thưa bệ hạ thần đã tìm ra cách rất đơn giản để tìm ra bí mật của chiếc vương miện!

- Mau nói, mau nói! Quốc vương Hieron vui sướng giục. Khi đó Acsimet mới gọi người đưa tới 3 vật: một tảng sắt, một tảng vàng ròng, và chiếc vương miện. Cả 3 vật có trọng lượng bằng nhau. Ông lần lượt cho nhúng ngập chúng vào một chiếc bình được đổ đầy nước, và đo lượng nước trào ra.

Kết quả là lượng nước trào ra khi nhúng ngập chiếc vương miện nhiều hơn khi nhúng ngập tảng vàng, ít hơn tảng sắt.

Acsimet giải thích:

- Đáp án chính là đây! Chiếc vương miện không phải bằng toàn vàng ròng, cũng không phải bằng sắt! Khi thợ kim hoàn làm chiếc vương miện này chắc chắn đã trộn không ít bạc vào trong vàng!

Lý lẽ đanh thép của Acsimet khiến tên thợ kim hoàn hết đường chối cãi, phải thú nhận là đã thay một lượng bạc vào để đúc chiếc vương miện.

Xem thêm lời giải bài tập Vật Lí lớp 10 Cánh diều hay, chi tiết khác:

• Mở đầu trang 48 Vật Lí 10: Ở phần trước, ta biết gia tốc mà vật có được là do có lực tác dụng lên vật ....

• Câu hỏi 1 trang 48 Vật Lí 10: Quan sát hình 2.1 và cho biết người nào tác dụng lực đẩy, người nào tác dụng lực kéo lên cái tủ? ....

• Câu hỏi 2 trang 49 Vật Lí 10: Xác định hướng và độ lớn của hợp lực tác dụng lên ô tô trong các trường hợp dưới đây ....

• Câu hỏi 3 trang 50 Vật Lí 10: Biểu diễn trọng lực tác dụng lên quả táo (G là trọng tâm) ....

• Vận dụng 1 trang 50 Vật Lí 10: Để xác định trọng tâm của một vật phẳng, ta có thể thực hiện như sau (hình 2.4) ....

• Câu hỏi 4 trang 51 Vật Lí 10: Tính độ lớn trọng lực tác dụng lên bạn ....

• Câu hỏi 5 trang 51 Vật Lí 10: Từ bảng 2.1, xác định gia tốc rơi tự do ở vị trí thực hiện phép đo ....

• Vận dụng 2 trang 52 Vật Lí 10: Xác định số chỉ của lực kế khi đo trọng lượng của các quả cân trong bảng 2.1 ....

• Câu hỏi 6 trang 53 Vật Lí 10: Ma sát có lợi hay có hại tùy thuộc vào tình huống và quan điểm ....

• Luyện tập trang 53 Vật Lí 10: Một thùng hàng có khối lượng 54,0 kg được đặt trên mặt sàn nằm ngang ....

• Tìm hiểu thêm trang 54 Vật Lí 10: Tốc độ ổn định của vật rơi phụ thuộc vào trọng lượng, hình dạng và kích thước mặt ngoài của vật ....

• Vận dụng 3 trang 54 Vật Lí 10: Chế tạo hệ thống dù để thả một quả trứng từ độ cao 10 m xuống đất mà trứng không vỡ ....

• Câu hỏi 7 trang 55 Vật Lí 10: Hãy giải thích vì sao ở vùng nước ngập ngang người thì bơi sẽ đỡ tốn sức hơn lội ....

• Câu hỏi 8 trang 55 Vật Lí 10: So sánh lực đẩy Archimedes tác dụng lên cùng một vật khi nó ở hai vị trí (1) và vị trí (2) ....

• Vận dụng 4 trang 56 Vật Lí 10: Đặt một cái bát bằng kim loại lên mặt nước như thế nào để nó nổi trên bề mặt? ....

Xem thêm các tài liệu học tốt lớp 10 hay khác:

• Giải sgk Vật lí 10 Cánh diều
• Giải Chuyên đề học tập Vật lí 10 Cánh diều
• Giải SBT Vật lí 10 Cánh diều
• Giải lớp 10 Cánh diều (các môn học)
• Giải lớp 10 Kết nối tri thức (các môn học)
• Giải lớp 10 Chân trời sáng tạo (các môn học)

---