Trong Vật lý 8, học sinh thường gặp khó khăn khi tính toán các đại lượng, đặc biệt là áp suất. Và để giúp các em hiểu và vận dụng phương pháp đọc áp suất trong giải bài tập, 91neg.com sẽ tạo ra những thông tin về công thức tính áp suất chất rắnđồ uống, không khí và các sự kiện đặc biệt khác đi kèm với nó.
Dưới đây là một số thông tin về áp suất cứng.
Bạn đang xem: Công Thức Áp Suất Chất Lỏng
Áp suất rắn là gì?
Gia tốc của vật rắn là do trọng lượng của vật rắn. Các nguyên tử bên trong chất rắn không di chuyển. Do đó, sự thay đổi mức năng lượng sẽ không gây ra vấn đề. Tuy nhiên, trọng lượng của vật rắn tại một thời điểm nào đó sẽ có ảnh hưởng đến điểm này. Điều này gây ra áp suất bên trong chất rắn.
Do đó, áp suất chất rắn được định nghĩa là áp suất chất rắn và áp suất tác dụng lên một đơn vị diện tích xác định. Lưu ý, lực ép này chỉ tác dụng lực ép lên vật tại điểm tiếp xúc.
Bí mật
Áp suất của chất rắn được xác định theo công thức:
Trong đó:
F là lực kéo (N)
S là diện tích nén (m²)
P là áp suất (n/m² = 1Pa)
Ví dụ về công việc
Nhiệm vụ 1: Khối lượng của vật đặt trên mặt bàn nằm ngang là 3 kg. Diện tích phần tiếp xúc của vật với mặt bàn là 64 cm2. Áp suất tác dụng lên mặt bàn là bao nhiêu?
Khuyên nhủ:
Áp suất tác dụng lên mặt bàn là:
p = F/S = 3/0,064 = 46,875 (Pa)
Bài tập 2: Bánh xích có trọng lượng 36000N, diện tích tiếp xúc với mặt đất của xe là 1,15 m2. Xe nâng hoạt động như thế nào?
Khuyên nhủ:
Áp suất do xe tác dụng lên mặt đất là:
p = F/S = 3600/1,15 = 3130 (Pa)
bài tập 3: Bình nặng 26 000N. Tính áp lực của ôtô lên mặt đường, biết diện tích tiếp xúc giữa ray và mặt đất là 1,3m2. So sánh áp suất này với áp suất của một người nặng 450 N có diện tích bề mặt tiếp xúc với mặt đất là 200 cm2?
Khuyên nhủ:
Công suất của thùng đã tác dụng lên mặt đường là:
P1= F1/S1 = 26000 / 1,3 = 20000 (N/m2)
Sự căng thẳng mà một người trải qua trên đường là:
P2 = F2/S2 = 450/0,02 = 22500 (N/m2)
Vậy áp suất của bình tác dụng lên mặt đường nhỏ hơn áp suất của người tác dụng lên mặt đường.
Nhiệm vụ 4: Tính áp lực của ngón tay lên chiếc kim, nếu áp lực đó là 3N và diện tích của chiếc kim là 0,0003 cm2.
Khuyên nhủ:
Áp lực ngón tay là:
P = F/S = 3/3.10-8= 100000000 (N/m2)
bài tập 5: Một ngôi nhà gạch nặng 120 tấn, nền đất xây ngôi nhà chịu được áp suất cao 100 000 N/m2. Tính diện tích tối thiểu của móng.
Khuyên nhủ:
Đổi: m = 120 tấn = 120 000kg
Vậy ứng suất do sàn nhà gây ra là:
F = 1200000 NỮ
Sử dụng áp suất của chất rắn, ta có:
P = F/SS =F/P= 12 (m2)
Công thức tính áp suất chất lỏng
Dưới đây là một số thông tin về áp suất chất lỏng
Bí mật
Áp suất của nước được xác định bằng tích của trọng lực của nước đang xét và độ sâu được tính từ áp suất tìm thấy trên mặt nước.
Công thức tính áp suất chất lỏng:
Công thức đã được chứng minh:
P = F/S = P/S = (dV)/S = (dSh)/S = dh
Trong đó:
d là trọng lực của chất lỏng (N/m³)
h là độ sâu từ điểm này đến chất lỏng (m)
P là áp suất của nước (Pa)
Ví dụ về công việc
Nhiệm vụ 1: Một vận động viên bơi lội mặc đồ lặn có thể chịu được áp suất tối đa là 300000 N/m2. Cho rằng trọng lực của nước là 10000N/m3.
Một. Độ sâu tối đa mà một công nhân có thể thoát ra là bao nhiêu?
b. Đo áp suất nước tác dụng lên gương của một bộ đồ bơi có diện tích 200cm2 khi lặn xuống độ sâu 25m.
Khuyên nhủ:
Một. Theo công thức tính áp suất nước:
P = dh => h = p/d = 300000/10000=30 (m)
b. Áp suất của nước tác dụng lên gương áo tắm là:
P = dh = 25.10000=250000 (Pa)
P = F/S => F = PS = 250000.0,02= 5000 (N)
Nhiệm vụ 2: Bình kèm theo chứa nước biển, người ta đổ thêm nhiên liệu vào cành. Khoảng cách giữa hai nhánh là 18mm. Tính chiều dài của dây dầu, biết trọng lượng của nước biển là 10300 N/m3, của xăng là 7000 N/m3.
Khuyên nhủ:
Ta có: P1 = P2 d1.h1=d2.h2
Mặt khác: h2=h1-h
d1.h1 = d2.(h1-h)
h1= (10300 .18/1000) / (10300 – 7000) = 0,56(m)
Nhiệm vụ 3: Một hình hộp chữ nhật có chiều dài 1,5m. Người ta đổ đầy nước vào bể. Áp suất của nước ở độ cao 0,7 m so với mặt đất là:
A. 15000 Pa
B. 7000 Pa
C. 8000 Pa
D. 23000 Pa
Hướng dẫn: ĐÁP ÁN
Áp suất của nước ở độ cao 0,7m so với thùng là:
p = dh = 10000. (1,5 – 0,7) = 8000 (N/m2) = 8000 (Pa)
bài tập 4: Một con tàu có một lỗ nhỏ ở đáy. Hố này cao 2,2m so với mặt nước. Một miếng vá được đặt trên lỗ từ bên trong. Lực cần thiết để giữ miếng vá nếu cái lỗ là 150 cm2 và trọng lực của nước là 10 000N/m2?
A. 308N
B. 330N
C. 450N
D. 485N
Hướng dẫn: TRẢ LỜI KHÔNG
Áp suất do chất lỏng gây ra là:
P = đh = 10000. 2,2 = 22000 (N/m2)
Công suất tối thiểu để xử lý bảng là:
F = PS = 22000 . 0,015 = 330 (N)
bài tập 5: Bình thông nhau có hai nhánh, có khóa K ngăn cách hai nhánh. Nhánh to gấp đôi nhánh nhỏ. Người ta đổ nước vào nhánh chính của bình, chiều cao của phần nước là 45cm. Tìm cột nước ở hai nhánh sau khi mở khóa K một lúc. Bỏ qua thể tích của ống nối hai nhánh.
A. 25 cm
B. 30cm
C. 40cm
D. 55cm
Hướng dẫn: TRẢ LỜI KHÔNG
Gọi tiết diện của ống nhỏ hơn là S, thì tiết diện của ống lớn hơn là 2S. Sau khi mở T, đoạn nước ở hai nhánh có cùng độ dài h.
Vì thể tích nước trong bình nối không đổi nên thể tích nước ở nhánh thứ nhất bằng thể tích nước ở hai nhánh tiếp theo.
Ta có: 2S.45 = Sh + 2S.h ⇒ h = 30 (cm)
Quá trình áp suất khí
Dưới đây là một số thông tin về áp suất khí:
Bí mật
Áp suất không khí là áp suất của không khí do trọng lượng của không khí xung quanh chúng ta gây ra. Quá trình tính áp suất của chất khí tương tự như áp suất của chất lỏng. Tuy nhiên, áp suất khí được ghi bằng mmHg.
Xem Thêm: Thử Văn Người Bạn Thân Của Em Lớp 6, Em Tả Người Bạn Thân Nhất Của Em
Công thức tính áp suất khí là:
Trong đó:
P là viết tắt của áp suất không khí (N/m2), (Pa), (Psi), (Bar), (mmHg)
F là ký hiệu của lực tác dụng lên bề mặt (N).
S là ký hiệu cho diện tích nén (m2)
Ví dụ về công việc
Nhiệm vụ 1: Khi đặt tại vị trí A, cột thủy ngân trong ống Toryllium có chiều dài 76 cm. Vì trọng lượng của thủy ngân là 136000N/m3. Vậy tại vị trí A có áp suất khí quyển là Pa?
Khuyên nhủ:
Có: 76cm = 0,76m
Theo phương pháp tính áp suất của chất lỏng ta được: p = dh
Áp suất khí quyển tại điểm A là:
p = 136000.0,76 = 103360 (N/m2) = 103360 (Pa)
Bài tập 2: Người ta thực hiện thí nghiệm của Torixenli để đo áp suất của khí quyển phía trên ngọn hải đăng. Kết quả cho biết áp suất là 95200Pa, biết khối lượng riêng của thủy ngân là 13600 kg/m3. Chiều dài của pha thủy ngân trong thử nghiệm là:
Khuyên nhủ:
Trọng lượng của thủy ngân là:
d = 13600.10 = 136000 (N/m3)
Theo công thức tính áp suất nước ta có:
p = dh => h = p/d
Khi đó, chiều cao của cột thủy ngân là:
h = 95200 : 136000 = 0,7 (m) = 700 (mm)
Nhiệm vụ 3: Thí nghiệm của Torixenli được tiến hành để đo áp suất khí quyển phía trên một ngọn hải đăng. Người ta thấy chiều cao của cột thủy ngân trong ống Tôrixenli là 730mm, biết khối lượng riêng của thủy ngân là 13600kg/m3. Áp suất khí quyển là gì?
Khuyên nhủ:
Điều chỉnh 730mm = 0,73m
Trọng lượng của thủy ngân là:
d = 13600.10 = 136000 (N/m3)
Áp dụng công thức tính áp suất của chất lỏng: p = dh, ta được áp suất khí quyển trên đỉnh núi là:
p = dh = 136000.0,73 = 99280 (N/m2)
Nhiệm vụ 4: Một phong vũ biểu được sử dụng để xác định độ cao. Kết quả cho thấy: ở dưới chân núi, áp kế chỉ 75cmHg; trên đỉnh đồi áp kế chỉ 71,5cmHg. Nếu trọng lượng của không khí không đổi và có độ lớn là 12,5N/m3, trọng lượng của thủy ngân là 136000N/m3 thì đỉnh của ngọn núi này cao bao nhiêu mét?
Khuyên nhủ:
Áp dụng công thức tính áp suất của chất lỏng: p = dh, ta được áp suất ở chân đồi là:
p = 136000.0,75 = 102000 (N/m2)
Áp suất ở đỉnh đồi là:
p = 136000.0,715 = 97240 (N/m2)
Khi đó, hiệu điện thế giữa hai thành phần là:
p = 102000 – 97240 = 4760 (N/m2)
Chiều cao của ngọn núi là: h = p/d = 4760/12,5 = 380,8 (m)
Nhiệm vụ 5: Một người to nặng 60 kg, cao 1,6 m thì có diện tích bề mặt cơ thể là 1,6 m2, tính áp suất do không khí tác dụng lên người đó. Vì trọng lực của thủy ngân là 136000 N/m3. Làm sao một người có thể chịu đựng áp lực lớn như vậy mà không hề cảm thấy hậu quả?
Khuyên nhủ
Ở điều kiện khí quyển tiêu chuẩn là 76 cmHg:
p = dh = 136000. 0,76 = 103360 (N/m2)
Sử dụng phương pháp áp lực, chúng tôi nhận được:
p = F/SF= pS
Áp suất khí quyển tác dụng lên cơ thể người là:
F = pS = 103360.1,6 = 165376 (N)
Sở dĩ con người có thể chịu đựng và không cảm thấy ảnh hưởng của áp suất này là do bên trong cơ thể còn có không khí nên áp suất bên ngoài và bên trong được cân bằng.
phần kết
Trên đây là một mô tả ngắn gọn về công thức tính áp suất chất rắn, chất lỏng và chất khí. Ngoài ra, bài này còn có các dạng bài tập khác giúp học sinh kết hợp việc học kỹ thuật và vận dụng nó để giải các bài toán một cách tốt nhất. Chúc các em chăm chỉ ôn luyện và đạt kết quả cao trong môn học này.
