Câu hỏi: Công thức tính áp suất chất lỏng là gì?
Trả lời:
Áp suất của chất lỏng được ký hiệu là P và được tính theo công thức là:
P = d.h
Trong đó:
+ P là áp suất của chất lỏng đang xét.Đơn vị áp suất chất lỏnglà Pa hoặc newton trên mét bình [N/m2].
+ h là độ cao của cột chất lỏng. Nó được tính từ mặt thoáng chất lỏng tớii điểm đang tính. Đơn vị của h là mét [m].
+ d là ký hiệu trọng lượng riêng của chất lỏng. Đơn vị của d là N/m3.
Cùng Top lời giải tìm hiểu chi tiết hơn về Áp suất chất lỏng nhé!
1. Sự tồn tại của áp suất chất lỏng
Do có trọng lượng mà chất lỏng gây áp suất theo mọi phương lên đáy bình, thành bình và các vật ở trong lòng nó.
Ví dụ:Người thợ lặn khi lặn dưới đáy biển sâu phải mặc bộ áo lặn có thể chịu được áp suất cao do phần nước biển phía trên ép xuống.
2. Công thức tính áp suất chất lỏng
- Công thức: p = d.h
Trong đó: h là chiều cao của cột chất lỏng [m]
d là trọng lượng riêng của chất lỏng [N/m3]
p là áp suất đáy cột chất lỏng [N/m2hay Pa]
[Trọng lượng riêng bằng khối lượng riêng nhân với 10].
- Trong một chất lỏng đứng yên, áp suất tại những điểm trên cùng một mặt phẳng nằm ngang [có cùng độ cao h] có độ lớn như nhau.
Lưu ý:
Nếu bình chứa hai chất lỏng không hòa tan thì áp suất tại một điểm ở đáy bình được tính bằng công thức: p = d1.h1+ d2.h2
Trong đó: h1và h2là độ cao của cột chất lỏng thứ nhất và thứ hai.
d1và d2là trọng lượng riêng của cột chất lỏng thứ nhất và thứ hai.
3. 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 cũng một độ cao.
4. Máy thủy lực
Cấu tạo: gồm hai xi lanh [một to, một nhỏ] được nối thông với nhau, chứa đầy chất lỏng
Trong máy thủy lực, nhờ chất lỏng có thể truyền nguyên vẹn độ ătng áp suất nên ta luôn có:
Trong đó:
+ f là lực tác dụng lên pit-tông có tiết diện s
+ F là lực tác dụng lên pit-tông có tiết diện S
5. Bài tập ví dụ
Ví dụ 1:Câu nào sau đây chỉ nói về chất lỏng là đúng?
A. Chất lỏng chỉ gây áp suất theo phương thẳng đứng từ trên xuống.
B. Áp suất chất lỏng chỉ phụ thuộc vào bản chất của chất lỏng
C. Áp suất chất lỏng chỉ phụ thuộc vào chiều cao của cột chất lỏng
D. Chất lỏng gây áp suất theo mọi phương
Lời giải:
đáp án D
Tại một điểm trong lòng chất lỏng, áp suất tác dụng theo mọi phương và có giá trị như nhau.
Ví dụ 2:Hãy so sánh áp suất tại các điểm M, N và Q trong bình chứa chất lỏng trong hình:
Lời giải:
đáp án A
- Áp suất tại một điểm trong lòng chất lỏng cách mặt thoáng của chất lỏng một độ cao h được tính theo công thức:
p = d.h
- Như vậy trong lòng một chất lỏng điểm nào càng sâu thì có áp suất càng lớn.
Ví dụ 3:Vì sao khi lặn xuống biển, người thợ lặn phải mặc một bộ “áo giáp” nặng nề?
Lời giải:
Vì khi lặn sâu dưới lòng biển, áp suất do nước biển gây ra lên đến hàng nghìn N/m2. Cơ thể người sẽ không chịu được áp suất đó vì vậy khi lặn xuống biển người thờ lặn phải mặc bộ áp lặn nặng nề để có thể chịu được áp suất do nước biển gây ra.
Ví dụ 4:Một thùng hình trụ cao 1,5m đựng đầy nước. Tính áp suất của nước tác dụng lên:
a. Đáy thùng
b. Một điểm A cách đáy thùng 40cm
Biết trọng lượng riêng của nước là 10000
Lời giải
a. Áp suất của nước tác dụng lên đáy thùng là:
b. Khoảng cách từ điểm A đến mặt thoáng của chất lỏng là:
Áp suất của nước tác dụng đến điểm A là:
Ví dụ 5:Một máy nén thủy lực dùng để nâng giữ một ô tô. Diện tích của pit tông nhỏ là1,5cm2, diện tích của pit tông lớn là140cm2. Khi tác dụng lên pit tông nhỏ một lực 240N thì lực do pit tông lớn tác dụng lên ô tô là bao nhiêu?
Lời giải
GọiS1,S2lần lượt là tiết diện của pit tông nhỏ và pit tông lớn
F1,F2là lực tác dụng lên pit tông nhỏ và pit tông lớn
Do chất lỏng truyền áp suất nguyên vẹn theo mọi hướng
Vậy lực tác dụng lên pit tông lớn là 24000 N
Trong môn vật lý 8, áp suất là một đại lượng cực kì quan trọng gắn liền với nhiều công thức chủ đạo khác nhau. Mỗi hình dạng vật chất đều có những công thức tính áp suất khác nhau. Dưới đây là một số công thức cho 3 dạng vật chất: rắn, lỏng, khí và một số ứng dụng.
Đang xem: Công thức tính áp suất chất lỏng
Công thức tính áp suất
Khái niệm áp suất
Áp suất là một đại lượng đo lường độ lớn của lực trên một đơn vị diện tích bất kì tác dụng theo chiều vuông góc với bề mặt của vật thể. Đơn vị chuẩn của áp suất trong hệ SI là N / m2 [đọc là Niu tơn trên mét vuông].
Công thức tính áp suất
Công thức tính áp suất tổng quát: P = F / S
Trong đó:
P: Là áp suất [N/m2 hay còn gọi là Pa]
F: Là lực tác dụng lên bề mặt S, lực vuông góc
S: Diện tích mà lực F tác dụng lên.
Bảng đo các đơn vị đo áp suất chuẩn:
1 Pa = 1 N/m2 = 10−5 bar = 10,197×10−6 at = 9,8692×10−6 atm
Ý nghĩa của áp suất
Ưu điểm:
Sự chênh lệch giữa áp suất phía dưới và phía trên của cánh máy bay tạo ra lực nâng máy bay.Áp suất do chất khí tạo ra, ứng dụng vào miếng hút khí dính tường.Áp suất chất lỏng ứng dụng vào máy thủy lựcNhờ có áp suất chất rắn chúng ta có thể đóng cọc vào nền đất, làm nền móng cho các công trình xây dựng cỡ lớn, nhà cao tầng…
READ: Công Thức Trộn Cám Cho Gà Thịt, Cách Pha Trộn Thức Ăn Chăn Nuôi Gà
Nhược điểm:
Áp suất gây ra từ các vụ nổ lớn có thể gây ảnh hưởng đến sức khỏe, tính mạng của con người. Phá vỡ các công trình công cộng.
Từ những khái niệm trên, chúng ta có thể thấy rằng áp suất là một đại lượng không chỉ có ý nghĩa trong môn vật lý mà còn được ứng dụng rộng rãi trong xã hội và cuộc sống hằng ngày.
Phân loại áp suất trong đời sống
Áp suất chất khí
Mọi vật đều chịu áp lực của chất khí, dù ít hay nhiều. Áp suất chất khí được ứng dụng cũng khá rộng rãi trong đời sống hàng ngày như:
Miếng hút tường đa năngĐồ chơi trẻ emNồi áp suấtÁp suất chất lỏng
Nếu bạn muốn nhâng đỡ một vật cực nặng mà không có đủ nhân lực, thì không còn cách nào khác là phải sử dụng máy ép thủy lực. Được ví như một đại lực sĩ, nhờ ứng dụng định luật truyền áp suất trong chất lỏng đã giúp loại máy này có thể làm bất cứ việc gì mà không lo về vấn đề sức mạnh.
Áp suất chất lọng có ứng dụng đặc biệt quan trọng trong máy móc từ đơn giản đến phức tạp.
Áp suất chất rắn
Áp suất chất rắn ứng dụng khá quan trọng trong đời sống:
Trong công trình xây dựng, đóng cọc vào đất nền.Trong lĩnh vực y tế, ứng dụng áp suất chất rắn trong hô hấp nhân tạoTrong ẩm thưc, dao cũng là một ứng dụng quan trọng của áp suất chất rắn
Bài tập về công thức tính áp suất
Câu 1: Trong các cách tăng, giảm áp suất sau đây, cách nào là không đúng:
A. Muốn tăng áp suất thì tăng áp lực, giảm diện tích bị ép
B. Muốn tăng áp suất thì giảm áp lực, tăng diện tích bị ép
C. Muốn giảm áp suất thì phải giảm áp lực lực, giữ nguyên diện tích bị ép
D. Muốn giảm áp suất thì phải giữ nguyên áp lực, tăng diện tích bị ép
⟹ Trả lời : Chọn B
Câu 2: Trong các trường hợp dưới đây, trường hợp nào áp lực của người lên mặt sàn là lớn nhất?
A. Người đứng cả hai chân.
Xem thêm: Bảng Công Thức Họ Nguyên Hàm Các Hàm Số Thường Gặp [Đầy Đủ], Bảng Đầy Đủ Nhất Công Thức Tính Nguyên Hàm
B. Người đứng co một chân.
C. Người đứng cả hai chân nhưng cúi gập xuống
D. Người đứng cả hai chân nhưng tay cầm quả tạ
⟹ Trả lời : Chọn D
Câu 3: Hai người có khối lượng lần lượt là m1 và m2. Người thứ nhất đứng trên tấm ván có diện tích S1, người thứ hai đứng trên tâm ván có diện tích S2. Nếu giả thiết cho: m2 = 1,2m1 và S1 = 1,2 S2 thì khi đó, hãy so sánh áp suất của hai người tác động lên mặt sàn:
A. p1 = p2
B. p1 = 1,2p2
C. p2 = 1,44p1
D. p2 = 1,2p1
Đáp án B. p1 = 1,2p2
Câu 4: Một người tác dụng lên mặt sàn một áp suất 1,7.104 N/m2. Diện tích của hai bàn chân tiếp xúc với mặt sàn là 0,03m2. Tính trọng lượng và khối lượng của người này từ các dự kiện đề bài cho.
Lời giải:
Trọng lượng của người là : P = p.S = 17000 . 0,03 = 510N
Khối lượng của người đó là : m = = 51kg
Câu 5 : Câu nào sau đây chỉ nói về chất lỏng là đúng, nếu có hãy giải thích.
READ: Công Thức Rubik 2X2 Cơ Bản, Công Thức Giải Rubik 2X2 Bạn Đã Thử Chưa
A. Chất lỏng chỉ gây áp suất theo phương thẳng đứng từ trên xuống.
B. Áp suất chất lỏng chỉ phụ thuộc vào bản chất của chất lỏng
C. Chất lỏng gây áp suất theo mọi phương
D. Áp suất chất lỏng chỉ phụ thuộc vào chiều cao của cột chất lỏng
⟹ Trả lời: đáp án C. Chất lỏng không hình dạng do đó sẽ gây tác dụng lực vuông góc lên mọi phương.
Câu 6: Hai bình A và B thông nhau. Bình A đựng dầu, bình B đựng nước tới cùng một độ cao. Khi bình mở khóa K, nước và dầu có chảy từ bình nọ sang bình kia không? Hãy giải thích
A. Không, vì độ cao của cột chất lỏng ở hai bình bằng nhau
B. Dầu chảy sang nước vì lượng dầu nhiều hơn
C. Dầu chảy sang nước vì dầu nhẹ hơn
D. Nước chảy sang dầu vì áp suất cột nước lớn hơn áp suất cột dầu do trọng lượng riêng của nước lớn hơn của dầu.
⟹ Trả lời: đáp án D. Nước chảy sang dầu vì áp suất cột nước lớn hơn áp suất cột dầu do trọng lượng riêng của nước lớn hơn của dầu.
Xem thêm: Phân Tích Khổ 4 Bài Ánh Trăng Siêu Hay, Phân Tích Thơ: 4 Khổ Cuối Ánh Trăng
Theo mỗi chương trình vật lý khác nhau, học sinh tiếp cận cùng một công thức tính áp suất. Tuy nhiên mức độ vận dụng và ứng dụng thực tế thì hoàn toàn khác nhau. Các bài tập phía trên chỉ nhằm mục đích giúp các em có thể hiểu công thức, biết cách vận dụng vào một số bài tập thực tế đơn giản.
Xem thêm bài viết thuộc chuyên mục: Công thức