09:57:5212/11/2020
Khi đi bơi, nếu các em lặn càng lúc càng sâu xuống dưới bề mặt của nước các em sẽ thấy có áp lực càng lớn tác động lên cơ thể, và nếu càng lặn sâu hơn thì cần phải có bộ áo lặn chịu được áp suất lớn như các thợ lặn.
Bài viết này chúng ta sẽ tìm hiểu về áp suất của chất lỏng? tính áp suất của chất lỏng theo công thức nào? bình thông nhau là gì, được vận dụng trong thực tế như thế nào?
I. Sự tồn tại của áp suất trong lòng chất lỏng
- Chất lỏng gây áp suất theo mọi phương: lên đáy bình, thành bình và các vật trong lòng nó.
- Khác với chất rắn chất lỏng gây ra áp suất theo mọi phương.
→ Như vậy, chất lỏng không chỉ gây ra áp suất lên đáy bình mà lên cả thành bình và các vật trong lòng chất lỏng.
II. Công thức tính áp suất chất lỏng
- Ta có:
- Công thức tính áp suất chất lỏng là: p = d.h
- Trong đó:
d: Trọng lượng riêng của chất lỏng [N/m3]
h: là chiều cao của cột chất lỏng [m]
p: Áp suất ở đáy cột chất lỏng [Pa]
> Chú ý: - Công thức này áp dụng cho một điểm bất kỳ trong lòng chất lỏng
- Chiều cao của cột chất lỏng cũng là độ sâu của điểm đó so với mặt thoáng
Như vậy, trong chất lỏng đứng yên, áp suất tại những điểm trên cùng một mặt phẳng nằm ngang [cùng độ sâu h] có độ lớn như nhau. Vì vậy, áp suất chất lỏng được ứng dụng nhiều trong khoa học đời sống.
III. Bình thông nhau
- Trong bình thông nhau chứa cùng một chất lỏng đứng yên, các mặt thoáng của chất lỏng, ở các nhánh khác nhau đều ở cùng một độ cao.
* Cấu tạo của bình thông nhau:
- Bình thông nhau là 1 bình có hai nhánh thông với nhau
- Trong bình thông nhau chứa cùng 1 chất lỏng đứng yên, các mực chát lỏng ở các nhánh luôn luôn ở cùng một độ cao.
IV. Máy thủy lực.
* Cấu tạo máy thủy lực
- Gồm 2 xilanh: một nhỏ, một to;
- Trong 2 xi lanh có chứa đầy chất lỏng [thường là dầu], hai xilanh được đậy kính bằng 2 pít-tông.
- Khi có tác dụng của một lực f lên pít-tông nhỏ có diện tích s, lực này gây áp suất có độ lớn p=f/s lên chất lỏng.
- Áp suất này được chất lỏng truyền nguyên vẹn tới pit-tông lớn có diện tích S và gây nên lực nâng F lên pít-tông này:
→ Như vậy: diện tích S lơn hơn diện tích s bao nhiêu lần thì lực F lớn hơn lực f bấy nhiêu lần.
* Ứng dụng của máy thủy lực
- Nhờ có máy thủy lực người ta có thể dùng tay nâng cả một chiết ô tô hoặc để nén các vật.
V. Vận dụng
* Câu C6 trang 31 SGK Vật Lý 8: Trả lời câu hỏi ở đầu bài: Tại sao khi lặn, người thợ lặn phải mặc bộ áo lặn chịu được áp suất lớn?
* Lời giải:
- Khi lặn sâu dưới lòng biển, áp suất do nước biển gây ra rất lớn, con người nếu không mặc áo lặn sẽ không thể chịu được áp suất này.
* Câu C7 trang 31 SGK Vật Lý 8: Một thùng cao 1,2m đựng đầy nước. Tính áp suất của nước lên đáy thùng và lên một điểm cách đáy thùng 0,4m.
* Lời giải:
- Trọng lượng riêng của nước: d = 10000 [N/m3].
- Áp suất tác dụng lên đáy thùng là:
p = d.h1 = 10000.1,2 = 12000 [N/m2].
- Áp suất tác dụng lên điểm cách đáy thùng 0,4 m là:
p = d.h2 = 10000.[1,2 - 0,4] = 8000 [N/m2].
* Lời giải:
- Ta thấy vòi ấm và phần thân ấm chính là bình thông nhau, mực nước trong ấm và trong vòi luôn có cùng độ cao nên ấm có vòi cao hơn sẽ đựng được nhiều nước hơn.
* Câu C9 trang 31 SGK Vật Lý 8: Hình 8.9 là một bình kín có gắn thiết bị dùng để biết mực chất lỏng trong nó. Bình A được làm bằng vật liệu không trong suốt. Thiết bị B được làm bằng vật liệu trong suốt. Hãy giải thích hoạt động của thiết bị này.
* Lời giải:
- Phần A và ống B là hai nhánh của bình thông nhau, mực chất lỏng của hai nhánh này luôn bằng nhau, quan sát mực chất lỏng ở nhánh B [nhờ ống trong suốt] ta biết mực chất lỏng của bình A.
* Câu C10 trang 31 SGK Vật Lý 8: Người ta dùng một lực 1000N để nâng một vật nặng 50000N bằng một máy thủy lực. Hỏi diện tích pit tông lớn và nhỏ của máy thủy lực này có đặc điểm gì?
* Lời giải:
- Để nâng được vật nặng F = 50000N bằng một lực f = 1000N thì diện tích S của pít-tông lớn và diện tích s của pít-tông nhỏ của máy thủy lực phải thỏa mãn điều kiện:
⇒ S = 50s.
- Vậy diện tích pit-tông lớn bằng 50 lần diện tích pit-tông nhỏ.
Hy vọng với bài viết về Áp suất chất lỏng, Bình thông nhau, Công thức tính áp suất chất lỏng và bài tập vận dụng ở trên giúp ích cho các em. Mọi góp ý và thắc mắc các em hãy để lại đánh giá dưới bài viết để hayhochoi ghi nhận và hỗ trợ, chúc các em học tốt.
Kiến thức vật lý tưởng chừng như không quan trọng đối với nhiều người. Tuy nhiên, học được môn học này, các em sẽ được mở mang rất nhiều khía cạnh thực tế. Đó cũng chính là lý do mà các em được học môn Vật Lý trong suất 2 cấp học trung học và phổ thông. Một trong số những chủ đề các em cần quan tâm ở bộ môn vật lý 8 đó chính là áp suất chất lỏng bình thông nhau. Đây là hai kiến thức được giới thiệu và giảng dạy song song nhau. Chúng ta hãy cùng nhau tìm hiểu về chủ đề này trong bài viết hôm nay nhé!
Áp suất hai loại chất lỏng
Áp suất là gì?
Trước khi đến với chủ đề áp suất chất lỏng, chúng ta cần phải hiểu những kiến thức cơ bản về áp suất. Nếu như các em đã tìm hiểu qua về áp suất chắc hẳn các em sẽ hiểu hơn về điều này. Áp suất được định nghĩa chính là độ lớn của áp lực bị chèn ép lên một diện tích nhất định. Trong đó, áp lực là lực ép có phương vuông góc với bề mặt bị ép. Nói một cách đơn giản hơn, áp suất được sinh ra khi có một lực tác dụng vuông góc bị đè nén lên một bề mặt nhất định.
Áp suất có thể xảy ra trong môi trường chất rắn, lỏng, khí. Đó chính là lý do vì sao, các em được tìm hiểu về áp suất chất lỏng bình thông nhau. Áp suất chất lỏng hay áp suất thông thường đều được đo bằng đơn vị N/m2 hay Pa. Đây là đơn vị đo lường quốc tế dùng cho độ lớn của áp suất. Tuy nhiên, ở một số khu vực địa lý khác nhau người ta có thể sử dụng đơn vị khác.
Các em không cần phải lo lắng quá nhiều về vấn đề này. Đề bài trên lớp của các em hầu hết chỉ sử dụng N/m2 hoặc Pa. Ngoài ra, trong thực tế, các máy đo áp suất cũng được cài đặt nhiều đơn vị. Các em cần sử dụng thì có thể chuyển đổi trước khi đo. Kết quả từ máy đo sẽ là kết quả chính xác với đơn vị được hiển thị. Áp suất chất lỏng bình thông nhau là hai lý thuyết được đi kèm với nhau để tiện vận dụng. Các em hãy tìm hiểu kỹ trong các mục tiếp theo của bài viết nhé!
Áp suất chất lỏng là gì?
Như chúng ta đã biết, chất lỏng luôn phải đựng trong một vật cứng. Hay nói cách khác, chúng ta thường đựng chất lỏng trong bình hoặc cốc, bát,… Chất lỏng sẽ gây ra một áp lực lên thành bình. Điều này có ý nghĩa là, chất lỏng sẽ gây áp suất theo mọi phương lên đáy bình, thành bình và các vật ở trong lòng nó. Đây chính là lý thuyết giải nghĩa về áp suất chất lỏng.
Chúng ta có thể hiểu một cách đơn giản, khi chúng ta đổ nước vào một cái chai. Nước sẽ tràn đến mọi ngóc ngách của chai phần có chứa nước. Như vật, nước sẽ tạo lên một áp suất lên thành chai, đáy chai theo mọi phương, hướng. Ngoài ra, nếu chúng ta thả một hòn sỏi nhỏ vào chai này. Thì khi hòn sỏi chìm xuống đáy. Nước cũng gây áp suất lên hòn sỏi đó theo mọi phương hướng. Áp suất chất lỏng bình thông nhau cũng vì thế mà được tìm hiểu cùng nhau.
Công thức tính áp suất chất lỏng bình thông nhau
Khác với áp suất thông thường, áp suất chất lỏng còn phụ thuộc vào chất lỏng đó là gì. Để tính áp suất chất lỏng người ta dùng công thức riêng biệt. Các em cần nhớ công thức này để vận dụng tính toán chính xác hơn. Công thức được sử dụng trong trường hợp này như sau:
p=d.h
Trong đó:
- p: là ký hiệu của áp suất chất lỏng. Đơn vị đo của p chính là N/m2 hay Pa [Pascal].
- d: là trọng lượng riêng của chất lỏng. Tùy thuộc vào chất lỏng cần tính áp suất là gì thì d sẽ là của chất đó. Ví dụ d của nước sẽ khác với d của dầu. Khi làm bài các em nên chú ý đến d của chất lỏng. Thông thường, đề bài sẽ cho sẵn d của chất lỏng cần tính. Một số dạng bài nâng cao, người ta sẽ cho gợi ý để tính d chất lỏng. Sau đó các em mới có thể lắp vào công thức này. Đơn vị của d là N/m3.
- h: là chiều cao của cột chất lỏng. Khi các em làm bài tập, chất lỏng thường sẽ được đổ vào bình. h chính là chiều cao của cột chất lỏng này. Các em nên xác định đúng để tính toán chính xác hơn. Với những bài tập khó, có thể kết hợp 2 chất lỏng không hòa tan. Các em phải xác định h của từng chất lỏng để tính toán.
Công thức này cũng áp dụng cho một điểm bất kì trong lòng chất lỏng. Chiều cao của cột chất lỏng cũng là độ sâu của điểm đó so với mặt thoáng. Trong một chất lỏng đứng yên, áp suất tại những điểm trên cùng một mặt phẳng nằm ngang [có cùng độ sâu h] có độ lớn như nhau.
Các dạng áp suất chất lỏng bình thông nhau
Bình thông nhau là gì?
Giống như tên gọi của bình. Bình thông nhau là chiếc bình có hai nhánh thông đáy với nhau. Chiếc bình này cũng có rất nhiều những lý thuyết về áp suất chất lỏng liên quan. Chính vì vậy, trong chương trình vật lý lớp 8 của các em, hai chủ đề này được học cùng nhau. Áp suất chất lỏng bình thông nhau có những điều cần chú ý sau đây:
- Trong bình thông nhau chứa cùng một chất lỏng đứng yên, các mặt thoáng của chất lỏng ở các nhánh khác nhau đều ở cùng một độ cao.
- Trong bình thông nhau chứa cùng một chất lỏng đứng yên, áp suất tại các điểm ở trên cùng mặt phẳng ngang đều bằng nhau.
Tuy nhiên điều này chỉ đúng khi trong bình thông nhau cùng chứa một chất lỏng. Trong trường hợp khác, bình thông nhau có chứa 2 chất lỏng trở lên thì điều này không còn đúng nữa.
Bài tập áp suất chất lỏng bình thông nhau
Ứng dụng của áp suất chất lỏng bình thông nhau
Ứng dụng cơ bản của áp suất chất lỏng bình thông nhau đó chính là máy ép chất lỏng. Khi tác dụng một lực f lên pittông nhỏ có diện tích s, lực này gây áp suất p = f/s lên chất lỏng. Áp suất này được chất lỏng truyền đi nguyên vẹn theo mọi hướng tới pittông lớn có diện tích S và gây ra lực nâng F lên pittông này. Để hiểu hơn về điều này, các em nên tìm hiểu trên lớp thông qua thí nghiệm thực tế. Từ thí nghiệm các em cũng có thể rút ra được cách hoạt động của máy ép chất lỏng. Công thức máy ép dùng chất lỏng: F/f = S/s.
Đối với các bài tập tính toán độ lớn của tác dụng lực, các em sẽ phải sử dụng nhiều đến công thức này. Các em hãy ghi chép và sử dụng nhiều để vận dụng chính xác hơn nhé! Dạng bài tập có độ khó tăng dần. Tuy nhiên đề bài sẽ cho các em gợi ý để tìm ra các ẩn số. Từ đó thay vào công thức chung để tính toán ra yêu cầu của đề bài. Bài tập của chủ đề áp suất chất lỏng bình thông nhau được đánh giá là bài tập vừa và khó.
Có thể nói, những kiến thức về áp suất chất lỏng bình thông nhau đã được chúng tôi đề cập trên đây. Hy vọng những thông tin này có thể giúp ích cho các em trong quá trình học tập. Những bài thi của các em có thể sẽ có câu hỏi về chủ đề này. Các em nên ghi chép và nhớ những công thức chúng tôi đã nêu phía trên để làm bài tập.
Lời giải áp suất chất lỏng
Cảm ơn các em đã đón đọc bài viết hôm nay. Ngoài ra, chúng tôi còn có rất nhiều bài viết khác về chủ đều vật lý 8. Các em có thể tham khảo ngay bài áp suất là gì. Hoặc truy cập vào trang chủ để lựa chọn chủ đề cần tìm hiểu.
Giải pháp toàn diện giúp con đạt điểm 9-10 dễ dàng cùng Toppy
Với mục tiêu lấy học sinh làm trung tâm, Toppy chú trọng việc xây dựng cho học sinh một lộ trình học tập cá nhân, giúp học sinh nắm vững căn bản và tiếp cận kiến thức nâng cao nhờ hệ thống nhắc học, thư viện bài tập và đề thi chuẩn khung năng lực từ 9 lên 10.
Kho học liệu khổng lồ
Kho video bài giảng, nội dung minh hoạ sinh động, dễ hiểu, gắn kết học sinh vào hoạt động tự học. Thư viên bài tập, đề thi phong phú, bài tập tự luyện phân cấp nhiều trình độ.Tự luyện – tự chữa bài giúp tăng hiệu quả và rút ngắn thời gian học. Kết hợp phòng thi ảo [Mock Test] có giám thị thật để chuẩn bị sẵn sàng và tháo gỡ nỗi lo về bài thi IELTS.
Học online cùng Toppy
Nền tảng học tập thông minh, không giới hạn, cam kết hiệu quả
Chỉ cần điện thoại hoặc máy tính/laptop là bạn có thể học bất cứ lúc nào, bất cứ nơi đâu. 100% học viên trải nghiệm tự học cùng TOPPY đều đạt kết quả như mong muốn. Các kỹ năng cần tập trung đều được cải thiện đạt hiệu quả cao. Học lại miễn phí tới khi đạt!
Tự động thiết lập lộ trình học tập tối ưu nhất
Lộ trình học tập cá nhân hóa cho mỗi học viên dựa trên bài kiểm tra đầu vào, hành vi học tập, kết quả luyện tập [tốc độ, điểm số] trên từng đơn vị kiến thức; từ đó tập trung vào các kỹ năng còn yếu và những phần kiến thức học viên chưa nắm vững.
Trợ lý ảo và Cố vấn học tập Online đồng hành hỗ trợ xuyên suốt quá trình học tập
Kết hợp với ứng dụng AI nhắc học, đánh giá học tập thông minh, chi tiết và đội ngũ hỗ trợ thắc mắc 24/7, giúp kèm cặp và động viên học sinh trong suốt quá trình học, tạo sự yên tâm giao phó cho phụ huynh.