Chất lỏng gây áp suất theo mọi phương lên đáy bình, thành bình và những vật trong lòng nó. Khác với chất rắn chất lỏng gây ra áp suất theo mọi phương. Chất lỏng chẳng những gây ra áp suất lên thành bình mà lên cả đáy bình và những vật ở trong lòng chất lỏng . Bạn đang xem :
2. Bí quyết tính áp suất chất lỏng
Vậy:
Trong số đó : d : Trọng lượng riêng của chất lỏng ( N / m ) h : Chiều cao của cột chất lỏng ( m ) p : Áp suất ở đáy cột chất lỏng ( Pa )
Cảnh báo:
Bí quyết này ứng dụng cho 1 điểm bất kể trong lòng chất lỏng, Chiều cao của cột chất lỏng cũng là độ sâu của điểm đó so với mặt thoáng Suy ra 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 Nên áp suất chất lỏng được vận dụng nhiều trong khoa học đời sống
3. Bình thông nhau
Trong bình thông nhau chứa cùng một chất lỏng đứng yên, những mực chất lỏng ở những nhánh luôn ở cùng độ cao .
3.1. Cấu trúc của bình thông nhau
Bình thông nhau là 1 bình có hai nhánh thông với nhau
3.2. Nguyên tắc hoạt động của bình thông nhau
Trong bình thông nhau chứa cùng 1 chất lỏng đứng yên, những mực chất lỏng ở những nhánh luôn luôn ở cùng một độ cao .
4. Máy nén thủy lực
4.1. Cấu trúc
Gồm hai xilanh : một nhỏ, một to Trong hai xilanh co chứa đầy chất lỏng thường là dầu Hai xilanh được đẩy kín bằng hai pít-tông
4.2. Nguyên tắc hoạt dộng
Khi có tác dụng một lực f lên pít-tông nhỏ có diện tích quy hoạnh s. Lực này gây áp suất lên chất lỏng. Áp suất này được chất lỏng truyền nguyên vẹn tới pit-tông lớn có diện tích quy hoạnh S và gây nên lực nâng F lên pít-tông này : Như thế : diện tích quy hoạnh S to hơn diện tích quy hoạnh s bao nhiêu lần thì lực f to hơn lực f từng ấy lần
4.3. Vận dụng
Nhờ có máy nén thủy lực mà ta hoàn toàn có thể dùng tay nâng cả một chiếc ôtô Người ta còn sử dụng máy thủy lực để nén những vật
5. Bài tập minh họa
Bài 1: Một tàu ngầm đang đi dưới biển. Áp kế đặt ở ngoài vỏ tàu chỉ áp suất 2.020.000. Một lúc sau áp kế chỉ 860.000. Tính độ sâu của tàu ngầm ở hai thời điểm trên biết trọng lượng riêng của nước biển bằng 10.300.
Chỉ dẫn giải:
Vận dụng mẹo : Ta có : Độ sâu của tàu ngầm ở thời gian trước khi nổi lên : Độ sâu của tàu ngầm ở thời gian sau khoảng chừng thời hạn nổi lên :
Bài 2: Một thùng cao 1.2m đựng đầy nước. Tính áp suất của nước lên đáy thùng & lên 1 điểm cách đáy thùng 0.4m.
Chỉ dẫn giải:
Ta có : Áp suất tác dụng lên đáy thùng là : = 10000.1,2 = 12000 Áp suất tác dụng lên điểm cách đáy thùng 0,4 m là : = 10000. ( 1,2 – 0,4 ) = 8000 N / mét vuông
B. Giải bài tập trong sách giáo khoa
Giải bài tập 1 trang 28 SGK vật lý 8 : Một bình trụ có đáy c và những lỗ A, B ở thành bình được bịt bằng một màng cao su đặc mỏng dính ( hình a ). Hãy xem xét hiện tượng kỳ lạ xảy ra khi ta cho nước vào bình và cho biết những màng cao su đặc bị biến dạng ( hình b ) chứng tỏ điều gì ?
Chỉ dẫn giải:
Các màng cao su đặc bị căng phồng ra chứng tỏ chất lỏng gây áp suất lên đáy bình và thành bình . Giải bài tập 2 trang 28 SGK vật lý 8 : Sử dụng thực nghiệm trên hình vẽ ( câu 1 ) và cho biết có phải chất lỏng chỉ tác dụng áp suất lên bình theo một phương như chất rắn không ?
Mong muốn D đậy kín đáy ống ra phải dùng tay kéo dây buộc đĩa D lên. Khi nhất bình vào sâu trong nước rồi thì buông tay kéo sợi dây ra, đĩa D vẫn không rời khỏi đáy kể cả khi quay bình theo những phương khác nhau ( hình b ) . Thử nghiệm này chứng tỏ điều gì ?
Chỉ dẫn giải:
Điều này chứng tỏ chất lỏng gây ra áp suất theo mọi phương lên những vật ở trong lòng nó . Giải bài tập 4 trang 29 SGK vật lý 8 : Dựa trên những thực nghiệm trên, chọn từ tương thích cho những chỗ trống trong tổng kết sau đây : Chất lỏng chẳng những gây ta áp suất lên bình, mà lên cả bình và những vật ở chất lỏng .
Chỉ dẫn giải:
Chất lỏng chẳng những gây ra áp suất lên … … … đáy bình, mà lên cả … … …. thành bình và những vật ở … … … .. trong lòng chất lỏng. Giải bài tập 5 trang 30 SGK vật lý 8 : Sử dụng thực nghiệm như hình vẽ dưới đây, tìm từ tương thích cho chỗ trống trong tổng kết dưới đây : Trong bình thông nhau chứa cùng một chất lỏng đứng yên, những mực chất lỏng ở những nhánh luôn luôn ở … … … … độ cao .
Chỉ dẫn giải:
Trong bình thông nhau chứa cùng một chất lỏng đứng yên, những mực chất lỏng ở những nhánh luôn luôn ở cùng độ cao . Giải bài tập 6 trang 31 SGK vật lý 8 : Giải đáp vướng mắc ở đầu bài : Vì sao khi lặn, người thợ lặn phải mặc bộ áo lặn chịu được áp suất lớn ( xem hình vẽ bên ) ?
Chỉ dẫn giải
Khi lặn sâu dưới lòng biển, áp suất do nước biển gây ra rất lớn, loài người còn nếu như không mặc áo lặn sê chẳng thể chịu được áp suất này.
Giải bài tập 7 trang 32 SGK vật lý 8: Một thùng cao 1,2 m đựng đầy hước. Tính áp suất của nước lên đáy thùng & lên 1 điểm ở cách đáy thùng 0,4 m.Chỉ dẫn giải:
Áp suất hiệu quả lên đáy thùng là : p = d. h1 = 10000.1,2 = 12000 N / mét vuông . Áp suất tác dụng lên điểm cách đáy thùng 0,4 m là : p = d. h2 = 10000. ( 1,2 – 0,4 ) = 8000 N / m2Giải bài tập 8 trang 31 SGK vật lý 8 : Trong hai ấm ở hình vẽ ( 8.7 SGK ), ấm nào đựng được nhiều nước hơn ?
Chỉ dẫn 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 . Giải bài tập 9 trang 31 SGK vật lý 8 : Hình vẽ ( 8.8 SGK ) là một bình kín có gắn thiết bị dùng để biết mực chất lỏng trong nó. Bình A được làm bằng Nguyên liệu không trong suốt. Thiết bị B được làm bằng Nguyên liệu trong suốt. Hãy lý giải hoạt động giải trí của thiết bị này .
Chỉ dẫn giải:
Phần A và ống B là hai nhánh của bình thông nhau, mực chất lỏng của hai nhánh này luôn bằng nhau, xem xét mực chất lỏng ở nhánh B ( nhờ ống trong suốt ) ta biết mực chất lỏng của bình A . Tìm hiểu thêm :
C. GIẢI BÀI TẬP
B1. Bốn bình trong hình A, B, C, D dưới đây cùng đựng nước.
a. Áp suất của nước lên đáy bình nào là lớn nhất ? a. Bình A b. Bình B c. Bình C d. Bình D b . Áp suất của nước lên đáy bình nào là nhỏ nhất ? a. Bình A b. Bình B c. Bình C d. Bình D
Chỉ dẫn giải:
a. Chọn câu A. Bình A b. Chọn câu D. Bình D
B2. Hai bình A & B thông nhau. Bình A đựng dầu, bình B đựng nước tới cùng một độ cao. Khi mở khóa K, nước & dầu có chảy từ bình nọ sang bình kia không?
A. Không, vì độ cao của cột chất lỏng ớ 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 to hơn áp suất cột dầu do khối lượng riêng của nước to hơn dầu .
Chỉ dẫn giải:
Chọn câu D : Nước chảy sang dầu vì áp suất cột nước to hơn áp suất cột dầu do khối lượng riêng của nước to hơn dầu . B3. Hãy so sánh áp suất tại 5 điểm A, B, C, D, E trong bình đựng chất lỏng vẽ ở hình bên .
Chỉ dẫn giải:
Trong cùng một chất lỏng, áp suất trong lòng chất lỏng phụ thuộc vào độ sâu của cột chất lỏng so với mặt thoáng. Căn cứ vào hình bên, ta thấy : PE
B4. Một tàu ngầm đang đi dưới biển. Áp kế đặt ở ngoài vỏ tàu chỉ áp suất 2.020.000N/m2. Một lúc sau áp kế chỉ 860.000N/m2.
a. Hỏi tàu dã nối lên hay lặn xuống ? Tại sao cam kết như thế ? b. Tính độ sâu của tàu ngầm ở hai thời gian trên biết khối lượng riêng của nước biển bằng 10.300 N / mét vuông .
Chỉ dẫn giải:
a. Áp suất hiệu quả lên vỏ tàu ngầm giảm, tức cột nước ở phía trên tàu ngầm giảm. Điều này chứng tỏ tàu ngầm đã nối lên . b. Vận dụng mẹo : p = d. h, ta có : h = p / d – Độ sâu của tàu ngầm ở thời gian trước khi nổi lên : h1 = p1 / d = 2.020.000 / 10.300 ≈ 196 m – Độ sâu của tàu ngầm ở thời gian sau khoảng chừng thời hạn nổi lên : h2 = p2 / d = 860.000 / 10.300 ≈ 83,5 m
B5. Một cái bình có lỗ nhỏ o ở thành bên & đáy là một pittông A. Người ta đố nưức tới miệng bình. Có một tia nước ON phun ra từ o.
a. Khi mực nước hạ dần từ miệng bình tới điểm o thì hình dạng của tia nước biến hóa thế nào ? b. Người ta đẩy pittông tới khu vực A ’ rồi lại đổ nước cho tới miệng bình. Tia nước ON có gì đổi khác không ? Tại sao ?
Chỉ dẫn giải:
Hình dạng của tia nước phụ thuộc áp suất mà nước hiệu quả vào thành bình tại điếm O. Áp suất đó càng lớn thì tia nước càng vọt ra xa bình . a. Mực nước hạ dần từ miệng bình đến điểm O thì áp suất tác dụng lên điếm O giảm dần. Chính vì như thế tia nước dịch dần về phía thành bình. Khi mực nước tiến sát điếm O, áp suất rất nhỏ, không tạo được tia nước, và nước sẽ chạy xuôi theo thanh thản xuống đáy bình . b. Khi đẩy pittông từ khu vực A đến khu vực A ” đáy bình được nâng cao đến gần điểm O, nhưng khoảng cách từ O đến miệng bình không thay đối, nên áp suất mà nước hiệu quả vào điểm O không đổi .
B6.
Tìm hiểu thêm : Một bình thông nhau chứa nước biển. Người ta đố thêm xăng vào một nhánh. Hai mặt thoáng ở hai nhánh chênh lệch nhau 18 mm. Tính độ cao của cột xăng biết khối lượng riêng của cột xăng biết khối lượng riêng của nước biển là 10.300 N / mét vuông và của xăng là 7.000 N / mét vuông .
Chỉ dẫn giải:
Ta có : h = 18 mm ; d1 = 7.000 N / mét vuông ; d2 = 10.300 N / mét vuông . Xét hai điểm A và B trong hai nhánh nằm trong cùng một mặt phẳng ngang trùng với mặt ngăn cách giữa xăng và nước biển . Chuyên đề :
