Áp suất chất lỏng, Bình thông nhau, Công thức tính áp suất chất lỏng - Vật lý 8 bài 8

Bài viết này chúng ta sẽ tìm hiểu về áp suất của chất lỏng? tính áp suất của chất lỏng theo công thức nào? bình thông nhau là gì, được vận dụng trong thực tế như thế nào?

I. Sự tồn tại của áp suất trong lòng chất lỏng

- Chất lỏng gây áp suất theo mọi phương: lên đáy bình, thành bình và các vật trong lòng nó.

- Khác với chất rắn chất lỏng gây ra áp suất theo mọi phương.

→ Như vậy, chất lỏng không chỉ gây ra áp suất lên đáy bình mà lên cả thành bình và các vật trong lòng chất lỏng.

II. Công thức tính áp suất chất lỏng

- Ta có:

- Công thức tính áp suất chất lỏng là: p = d.h

- Trong đó:

 d: Trọng lượng riêng của chất lỏng (N/m³)

 h: là chiều cao của cột chất lỏng (m)

 p: Áp suất ở đáy cột chất lỏng (Pa)

> Chú ý: - Công thức này áp dụng cho một điểm bất kỳ trong lòng chất lỏng

 - Chiều cao của cột chất lỏng cũng là độ sâu của điểm đó so với mặt thoáng

Như vậy, 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. Vì vậy, áp suất chất lỏng được ứng dụng nhiều trong khoa học đời sống.

III. 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.

* Cấu tạo của bình thông nhau:

- Bình thông nhau là 1 bình có hai nhánh thông với nhau

* Nguyên tắc hoạt động của bình thông nhau:

- Trong bình thông nhau chứa cùng 1 chất lỏng đứng yên, các mực chát lỏng ở các nhánh luôn luôn ở cùng một độ cao.

IV. Máy thủy lực.

* Cấu tạo máy thủy lực

- Gồm 2 xilanh: một nhỏ, một to;

- Trong 2 xi lanh có chứa đầy chất lỏng (thường là dầu), hai xilanh được đậy kính bằng 2 pít-tông.

* Nguyên tắc hoạt động

- Khi có tác dụng của một lực f lên pít-tông nhỏ có diện tích s, lực này gây áp suất có độ lớn p=f/s lên chất lỏng.

- Áp suất này được chất lỏng truyền nguyên vẹn tới pit-tông lớn có diện tích S và gây nên lực nâng F lên pít-tông này:

→ Như vậy: diện tích S lơn hơn diện tích s bao nhiêu lần thì lực F lớn hơn lực f bấy nhiêu lần.

* Ứng dụng của máy thủy lực

- Nhờ có máy thủy lực người ta có thể dùng tay nâng cả một chiết ô tô hoặc để nén các vật.

V. Vận dụng

* Câu C6 trang 31 SGK Vật Lý 8: Trả lời câu hỏi ở đầu bài: Tại sao khi lặn, người thợ lặn phải mặc bộ áo lặn chịu được áp suất lớn?

* Lời giải:

- Khi lặn sâu dưới lòng biển, áp suất do nước biển gây ra rất lớn, con người nếu không mặc áo lặn sẽ không thể chịu được áp suất này.

* Câu C7 trang 31 SGK Vật Lý 8: Một thùng cao 1,2m đựng đầy nước. Tính áp suất của nước lên đáy thùng và lên một điểm cách đáy thùng 0,4m.

* Lời giải:

- Trọng lượng riêng của nước: d = 10000 (N/m³).

- Áp suất tác dụng lên đáy thùng là:

 p = d.h₁ = 10000.1,2 = 12000 (N/m²).

- Áp suất tác dụng lên điểm cách đáy thùng 0,4 m là:

 p = d.h₂ = 10000.(1,2 - 0,4) = 8000 (N/m²).

* Câu C8 trang 31 SGK Vật Lý 8: Trong hai ấm ở hình 8.8 ấm nào đựng được nhiều nước hơn?

* Lời 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.

* Câu C9 trang 31 SGK Vật Lý 8: Hình 8.9 là một bình kín có gắn thiết bị dùng để biết mực chất lỏng trong nó. Bình A được làm bằng vật liệu không trong suốt. Thiết bị B được làm bằng vật liệu trong suốt. Hãy giải thích hoạt động của thiết bị này.

* Lời giải:

- Phần A và ống B là hai nhánh của bình thông nhau, mực chất lỏng của hai nhánh này luôn bằng nhau, quan sát mực chất lỏng ở nhánh B (nhờ ống trong suốt) ta biết mực chất lỏng của bình A.