Hay nhất
Như trên, khi không có lỗ này và nắp ấm quá kín, khi rót trà, áp suất của cột nước trong ấm trà nhỏ hơn áp suất khí quyển làm cho nước không thể chảy ra đc. Còn khi có lỗ nhỏ đó, tổng áp suất của [ cột nước + áp suất khí quyển tác dụng lên cột nước thông qua lỗ nhỏ ] sẽ lớn hơn áp suất khí quyển. Từ đó , nước có thể chảy ra dễ dàng.
Câu hỏi: Vì sao nắp ấm pha trà thường có lỗ nhỏ?
Trả lời:
Để rót nước dễ dàng .Nhờ có lỗ thủng trên nắp ấm với khí quyển , áp suất khí trong ấm cộng với áp suất nước lớn hơn áp suất khí quyển, bởi vậy mà nước trong ấm chảy ra ngoài dễ dàng hơn.
Cùng Top lời giải tìm hiểu thêm về áp suất chất lỏng nhé!
1. Định nghĩa
Áp suất chất lỏngtại một điểm bất kì trong lòngchất lỏnglà giá trịáp lựclên một đơn vịdiện tíchđặt tại điểm đó.Nó một lực đẩy của các chất lỏng được truyền trong một đường ống nhất định.
Chất lỏng ở đây có thể là nước, dầu,… Lực đẩy trong các đường ống càng nhanh thì áp suất chất lỏng càng mạnh. Và ngược lại, lực đẩy càng yếu thì áp suất chất lỏng càng thấp.
Ta có ví dụ cụ thể như sau: Trong một đường ống bơm nước, ta chỉnh áp lực bơm của máy bơm tăng lên. Khi đó, bạn sẽ thấy lượng nước trong ống chảy nhanh hơn và bể chứa nước sẽ nhanh đầy. Áp suất trong đường ống dẫn nước lúc này cũng đang tăng mạnh.
Áp suất của chất lỏng bình thông nhau đo được từ 2 bình gắn vào nhau bằng 1 hoặc nhiều đường ống. Đồng thời, trong bình có chứa cùng 1 loại chất lỏng. Thì khi đó, các mặt thoáng của nó ở những nhánh khác nhau đều có cùng một độ cao.
a. Áp suất tuyệt đối
Áp suất tuyệt đối là áp suất được gây ra bởi cả khí quyển và cột chất lỏng. Hai yếu tố này sẽ tác động lên một điểm trong lòng của chất lỏng.Đây là tổng áp suất gây ra bởi cả 2 yếu tố là cột chất lỏng và khí quyển tác dụng lên điểm trong lòng chất lỏng.
Ký hiệu: Pa
Công thức tính:Pa = P0 + γ.h
Trong đó:
+ P0 là áp suất của khí quyển.
+ γ là trọng lượng riêng của chất lỏng đang tính.
+ h là độ sâu thẳng đứng được tính từ mặt thoáng chất lỏng đến điểm đang xét.
b. Áp suất tương đối
Đây là áp suất chỉ do trọng lượng của cột chất lỏng gây ra. Hiệu giữa áp suất tuyệt đối và áp suất khí quyển cũng được hiểu là áp suất tương đối. Trong trường hợp áp suất tuyệt đối nhỏ hơn áp suất của khí quyển thì ta có được áp suất chân không. Áp suất tương đối còn có thể gọi bằng tên khác là áp suất dư.Áp suất tương đối được hiểu là áp suất chỉ được gây ra do trọng lượng của cột chất lỏng. Áp suất tương đối cũng chính là hiệu của áp suất tuyệt đối và áp suất khí quyển.
Ký hiệu: Ptđ, Pdư
Công thức tính:Pdư = γ.h
Trong đó:
+ h là độ sâu thẳng đứng được tính từ mặt thoáng chất lỏng đến điểm đang xét.
+ γ là trọng lượng riêng của chất lỏng.
2. Ứng dụng áp suất chất lỏng
+ Máy nén thủy lực:Máy nén thuỷ lực được dựa theo nguyên lý định luật Pascal. Có nghĩa là để tạo ra một lực ép lớn thì máy nén thủy lực được chế tạo theo định luật truyền áp suất trong chất lỏng. Theo đó, trong hệ thống máy ép thủy lực, áp suất được áp dụng trên các chất lỏng.
Cụ thể, trong toàn hệ thống khép kín của máy, áp lực luôn luôn không đổi. Sẽ có một piston hoạt động ở hệ thống tạo ra một lực tương ứng có diện tích lớn trên toàn bộ diện tích của piston đó.
+ Tàu ngầm: Tàu ngầm hoạt động dựa trên nguyên lý lực đẩy Ác-si-mét và định luật Pascal về áp suất của chất lỏng. Về cơ bản khi một vật “chui” vào trong lòng chất lỏng không phải nó cứ chìm mãi mà nó chỉ chìm đến khi lực đẩy Ác-si-mét cân bằng với trọng lực tác dụng lên vật đó, vật sẽ nổi nếu lực đẩy Ác-si-mét lớn hơn trọng lực và ngược lại => muốn lặn [chìm] xuống sâu hơi thì tàu ngầm phải có khả năng thay đổi trọng lượng của nó và điều chỉnh được độ lớn của lực đẩy Ác-si-mét.
Khi nổi lên, hoặc lặn xuống ngoài việc điều chỉnh hướng của động cơ đẩy trên tàu ngầm, người ta còn phải thay đổi trọng lượng của tầu ngầm, để làm được điều này tàu ngầm thường được chế tạo bởi 2 lớp vỏ. Giữa hai lớp vỏ là một khoang trống như hình minh họa.
Câu hỏi: Tại sao nắp ấm pha trà thường có lỗ nhỏ
Lời giải:
Để rót nước dễ dàng .Nhờ có lỗ thủng trên nắp ấm với khí quyển , áp suất khí trong ấm cộng với áp suất nước lớn hơn áp suất khí quyển, bởi vậy mà nước trong ấm chảy ra ngoài dễ dàng hơn.
Cùng Top lời giải ôn lại kiến thức bài học liên quan đến câu hỏi nhé!
I. Tóm tắt lí thuyết
1. Tác dụng của chất lỏng lên vật nhúng chìm trong nó
Một vật nhúng vào chất lỏng, bị chất lỏng đẩy thẳng đứng từ dưới lên với lực có độ lớn bằng trọng lượng của phần chất lỏng mà vật chiếm chỗ.Lực này gọi là lực đẩy Ác – si – mét.
2. Độ lớn của lực đẩy Ác-si-mét
Công thức tính lực đẩy Ác-si-mét:
FA= d.V
Trong đó: d là trọng lượng riêng của chất lỏng [N/m3].
V là thể tích phần chất lỏng bị vật chiếm chỗ [m3].
FAlà lực đẩy Ác-si-mét [N]
Lưu ý:
- V là thể tích phần chất lỏng bị vật chiếm chỗ cũng chính là thể tích phần chìm của vật chứ không phải là thể tích của vật. Muốn tính thể tích phần chìm của vật có nhiều trường hợp:
+ Nếu cho biết Vnổi thì Vchìm= Vvật- Vnổi.
+ Nếu cho biết chiều cao h phần chìm của vật [có hình dạng đặc biệt] thì Vchìm=Sđáy.h
+ Nếu cho biết vật chìm hoàn toàn trong chất lỏng thì Vchìm= Vvật.
II. Phương pháp giải
1. Tính trọng lượng riêng của chất lỏng, thể tích phần chìm của vật.
Khi biết trọng lượng của vật ở trong không khí [P] và trọng lượng của vật khi nhúng trong chất lỏng [P1] thì lực đẩy Ác-si-mét: FA= P - P1
Từ công thức:
2. So sánh lực đẩy Ác-si-mét tác dụng lên các vật
- Khi các vật được nhúng chìm hoàn toàn trong cùng một chất lỏng thì lực đẩy Ác-si-mét tác dụng lên các vật chỉ phụ thuộc vào thể tích của chúng. Vật nào có thể tích lớn hơn thì vật đó chịu lực đẩy Ác-si-mét tác dụng lên nó lớn hơn.
- Khi các vật có cùng khối lượng [làm bằng các chất khác nhau] được nhúng chìm hoàn toàn trong cùng một chất lỏng thì lực đẩy Ác-si-mét tác dụng lên các vật chỉ phụ thuộc vào khối lượng riêng của chúng. Vật nào có khối lượng riêng lớn hơn thì vật đó chịu lực đẩy Ác-si-mét tác dụng lên nó nhỏ hơn.
- Khi các vật có cùng thể tích được nhúng chìm hoàn toàn trong các chất lỏng khác nhau thì vật nào được nhúng trong chất lỏng có trọng lượng riêng lớn hơn thì vật đó chịu lực đẩy Ác-si-mét tác dụng lên nó lớn hơn.
III. Trắc nghiệm
Bài 1:Một vật ở trong nước chịu tác dụng của những lực nào?
A. Lực đẩy Ác-si-mét.
B. Lực đẩy Ác-si-mét và lực ma sát.
C. Trọng lực.
D. Trọng lực và lực đẩy Ác-si-mét.
Một vật ở trong nước chịu tác dụng của trọng lực và lực đẩy Ác-si-mét
⇒ Đáp án D
Bài 2:Lực đẩy Ác-si-mét tác dụng lên một vật nhúng trong chất lỏng bằng:
A. Trọng lượng của vật.
B. Trọng lượng của chất lỏng.
C. Trọng lượng phần chất lỏng bị vật chiếm chỗ.
D. Trọng lượng của phần vật nằm dưới mặt chất lỏng.
Lực đẩy Ác-si-mét tác dụng lên một vật nhúng trong chất lỏng bằng trọng lượng phần chất lỏng bị vật chiếm chỗ
⇒ Đáp án C
Bài 3:Công thức tính lực đẩy Ác-si-mét là:
A. FA= D.V
B. FA= Pvật
C. FA= d.V
D. FA= d.h
Công thức tính lực đẩy Ác-si-mét là FA= d.V
⇒ Đáp án C
Bài 4:Trong các câu sau, câu nào đúng?
A. Lực đẩy Ác-si-mét cùng chiều với trọng lực.
B. Lực đẩy Ác-si-mét tác dụng theo mọi phương vì chất lỏng gây áp suất theo mọi phương.
C. Lực đẩy Ác-si-mét có điểm đặt ở vật.
D. Lực đẩy Ác-si-mét luôn có độ lớn bằng trọng lượng của vật.
Lực đẩy Ác-si-mét ngược chiều với trọng lực, có độ lớn bằng trọng lượng của phần chất lỏng bị vật chiếm chỗ
⇒ Đáp án C
Bài 5:Một thỏi nhôm và một thỏi thép có thể tích bằng nhau cùng được nhúng chìm trong nước. Nhận xét nào sau đây là đúng?
A. Thỏi nào nằm sâu hơn thì lực đẩy Ác-si-mét tác dụng lên thỏi đó lớn hơn.
B. Thép có trọng lượng riêng lớn hơn nhôm nên thỏi thép chịu tác dụng của lực đẩy Ác-si-mét lớn hơn.
C. Hai thỏi nhôm và thép đều chịu tác dụng của lực đẩy Ác-si-mét như nhau vì chúng cùng được nhúng trong nước như nhau.
D. Hai thỏi nhôm và thép đều chịu tác dụng của lực đẩy Ác-si-mét như nhau vì chúng chiếm thể tích trong nước như nhau.
Hai thỏi nhôm và thép đều chịu tác dụng của lực đẩy Ác-si-mét như nhau vì chúng chiếm thể tích trong nước như nhau
⇒ Đáp án D
Bài 6:Khi ôm một tảng đá trong nước ta thấy nhẹ hơn khi ôm nó trong không khí. Sở dĩ như vậy là vì:
A. khối lượng của tảng đá thay đổi.
B. khối lượng của nước thay đổi.
C. lực đẩy của nước.
D. lực đẩy của tảng đá.
Khi ôm một tảng đá trong nước ta thấy nhẹ hơn khi ôm nó trong không khí. Sở dĩ như vậy là vì lực đẩy của nước
⇒ Đáp án C
Bài 7:Thể tích của một miếng sắt là 2dm3. Lực đẩy tác dụng lên miếng sắt khi nhúng chìm trong nước sẽ nhận giá trị nào trong các giá trị sau:
A. F = 15N
B. F = 20N
C. F = 25N
D. F = 10N
Ta có: 2dm3= 0,002 m3
Lực đẩy Ác-si-mét tác dụng lên miếng sắt khi miếng sắt được nhúng chìm trong nước là: Fnước= dnước.Vsắt= 10000.0,002 = 20N
⇒ Đáp án B
Bài 8:Treo một vật ở ngoài không khí vào lực kế, lực kế chỉ 2,1 N. Nhúng chìm vật đó vào nước thì số chỉ của lực kế giảm 0,2 N. Hỏi chất làm vật đó có trọng lượng riêng lớn gấp bao nhiêu lần trọng lượng riêng của nước. Biết trọng lượng riêng của nước là 10000 N/m3.
A. 6 lần
B. 10 lần
C. 10,5 lần
D. 8 lần
- Khi nhúng chìm vật vào nước, vật chịu tác dụng của lực đẩy Ác – si – mét nên số chỉ của lực kế giảm 0,2 N tức là FA= 0,2 N.
- Ta có: FA= V.dn
⇒ Thể tích của vật:
⇒ Đáp án C
Bài 9:Một vật có trọng lượng riêng là 22000 N/m3. Treo vật vào một lực kế rồi nhúng vật ngập trong nước thì lực kế chỉ 30N. Hỏi nếu treo vật ở ngoài không khí thì lực kế chỉ bao nhiêu? Cho biết trọng lượng riêng của nước là 10000 N/m3.
Đáp án
Gọi Pkk, PN, FAlà trọng lượng của vật khi cân ngoài không khí, khi nhúng vào nước và lực đẩy Ác – si – mét. Ta có:
Pkk– FA= PN
⇒ V[d – dN] = PN
Vậy số chỉ của lực kế khi vật ở ngoài không khí là 55 N.
Bài 10:Một vật làm bằng nhôm và một vật làm bằng hợp kim có cùng khối lượng và được nhúng vào trong cùng một chất lỏng. Hỏi lực đẩy Ác-si-mét tác dụng lên vật nào lớn hơn? Lớn hơn mấy lần? Biết trọng lượng riêng của nhôm và hợp kim lần lượt là 27000 N/m3và 67500 N/m3.
Đáp án
- Gọi d1, d2là trọng lượng riêng của nhôm và hợp kim.
- Lực đẩy Ác-si-mét tác dụng lên 2 vật:
⇒ FA1= 2,5.FA2
Vậy lực đẩy Ác – si – mét tác dụng lên vật làm bằng nhôm lớn hơn và lớn hơn 2,5 lần.