Dùng một lực kế, một bình đựng nc đã biết khối lượng riêng D0

Để xác định thể tích phần rỗng trong quả cầu, ta có thể thực hiện các bước sau:

1. Đặt bình đựng nước lên mặt phẳng ngang và đặt lực kế lên mặt trên của bình. Đọc và ghi lại giá trị lực đo được trên lực kế, đây là lực nén mà quả cầu tác động lên bình khi chìm vào nước.

2. Đặt quả cầu bằng đồng lên móc treo và đo khối lượng của quả cầu bằng cân. Ghi lại giá trị khối lượng.

3. Thả quả cầu vào bình chứa nước, đảm bảo rằng quả cầu hoàn toàn chìm trong nước. Ghi lại giá trị lực đo được trên lực kế.

4. Tính thể tích của quả cầu bằng công thức: V = (m - m') / D

Trong đó:
- V là thể tích phần rỗng trong quả cầu cần xác định.
- m là khối lượng của quả cầu.
- m' là khối lượng của quả cầu khi nó chìm vào nước.
- D là khối lượng riêng của nước.

Giải thích: Khi quả cầu chìm vào nước, lực nén mà quả cầu tác động lên bình chính là lực nổi của nước đối với quả cầu. Theo định luật Archimedes, lực nổi bằng khối lượng của nước đã chuyển đổi từ quả cầu chìm vào nước. Vì vậy, ta có thể tính được khối lượng của nước đã chuyển đổi bằng công thức: m' = m - (lực đo được trên lực kế / g), trong đó g là gia tốc trọng trường.

Sau đó, thể tích phần rỗng trong quả cầu có thể tính được bằng công thức trên.