CHƯƠNG 1: CƠ HỌC
BÀI 3: ÁP SUẤT
Mục tiêu
Kiến thức
Trình bày được định nghĩa áp lực, áp suất.
Viết được công thức tính áp suất, áp suất chất lỏng, nêu được tên và đơn vị của các đại lượng có mặt trong công thức.
Trình bày được cách làm tăng, giảm áp suất.
Trình bày được tác dụng của áp suất chất lỏng.
Trình bày được đặc điểm của bình thông nhau.
Mô tả được nguyên lí hoạt động của máy nén thủy lực và viết được công thức của máy nén.
Trình bày được định nghĩa áp suất khí quyển và các đo áp suất khí quyển.
Kĩ năng
Giải được các bài tập có liên quan tới áp lực, áp suất, bình thông nhau và máy thủy lực.
Giải thích được một số các hiện tượng liên quan tới áp suất trong đời sống.
I. LÍ THUYẾT TRỌNG TÂM
1. Áp lực. Áp suất
Áp lực là lực ép có phương vuông góc với mặt bị ép.
Để xác định tác dụng của áp lực lên mặt bị ép, người ta đưa ra khái niệm áp suất. Áp suất được tính bằng độ lớn của áp lực trên một đơn vị diện tích bị ép.
Trong đó: p là áp suất, F là áp lực tác dụng lên mặt bị ép có diện tích là S.
Khi người đứng trên sàn thì có một áp lực do người tác dụng lên sàn. Lực ép này vuông góc với mặt sàn.
Nếu đơn vị lực là niutơn (N), đơn vị diện tích là mét vuông (m2) thì đơn vị của áp suất là niutơn trên mét vuông (N/m2), còn gọi là paxcan, kí hiệu là Pa:
1 Pa = 1 N/m2
2. Áp suất chất lỏng – Bình thông nhau
Áp suất chất lỏng
Chất lỏng gây áp suất theo mọi phương lên đáy bình, thành bình và các vật ở trong lòng nó.
Áp suất chất lỏng thay đổi theo độ sâu:
Trong đó h là độ sâu tính từ điểm tính áp suất tới mặt thoáng của chất lỏng, d là trọng lượng riêng của chất lỏng.
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.
Máy nén thủy lực
Máy thủy lực có cấu tạo gồm hai xi lanh, một to, một nhỏ, được nối thông với nhau. Trong hai xi lanh có chứa đầy chất lỏng, thường là dầu. Hai xi lanh được đậy kín bằng hai pít-tông.
Khi tác dụng một lực đẩy f lên pít-tông nhỏ có diện tích s, lực này gây áp suất p = f/s lên chất lỏng. Áp suất này được chất lỏng truyền nguyên vẹn tới pít-tông lớn có diện tích S và gây nên lực nâng F lên pít-tông này. Từ đó ta có:
Ta thấy diện tích S lớn hơn diện tích s bao nhiêu lần thì lực F sẽ lớn hơn lực f bấy nhiêu lần. Nhờ đó mà ta có thể dùng tay để nâng cả một chiếc ô tô. Người ta còn dùng máy thủy lực để nén các vật.
3. Áp suất khí quyển
Trái Đất và mọi vật trên Trái Đất đều chịu tác dụng của áp suất khí quyển theo mọi phương.
Áp suất khí quyển bằng áp suất của cột thủy ngân trong ống Tô-ri-xen-li, do đó người ta thường dùng mmHg làm đơn vị đo áp suất khí quyển.
Khi ta hút một hộp sữa, nếu hút hết sữa thì càng hút hộp sữa càng bị bẹp theo nhiều phía. Nguyên nhân chính là do áp suất khí quyển áp lên hộp sữa theo mọi phía.
Càng lên cao không khí càng loãng nên áp suất khí quyển càng giảm.
SƠ ĐỒ HỆ THỐNG HÓA
II. CÁC DẠNG BÀI TẬP
Dạng 1: Tính áp lực, áp suất
Phương pháp giải
Bước 1: Xác định lực gây áp suất và diện tích bề mặt bị ép bởi áp lực.
Chú ý: Áp lực của một vật đặt trên mặt phẳng lên mặt phẳng đó có độ lớn bằng trọng lượng của vật.
Bước 2: Áp dụng công thức tính áp suất
Ví dụ: Một lọ hoa có khối lượng 500g được đặt trên bàn. Tính áp lực của lọ hoa lên mặt bàn?
Hướng dẫn giải
Đổi 500g = 0,5kg.
Áp lực của lọ hoa tác dụng lên mặt bàn bằng với trọng lượng của lọ hoa:
Ví dụ mẫu
Ví dụ 1: Cùng một lực như nhau tác dụng lên hai vật khác nhau
nguon VI OLET
