bồi dưỡng

NỘI DUNG 3: ÁP SUẤT – LỰC ĐẨY ACSIMÉT I/- LÍ THUYẾT: 1- p lực : - Là lực tác dụng vuông góc mặt phẳng bò ép. 2- p suất : Là độ lớn của áp lực trên một đơn vò diện tích của mặt bò ép. (hay tác dụng của áp lực). p = F/S trong đó: F: áp lực tác dụng lên mặt bò ép có đơn vò N S: diện tích bò ép có đơn vò m 2 p: áp suất N/m 2 hay Pa 3- p suất chất lỏng : - Chất lỏng gây áp suất theo mọi phương lên đáy bình, thành bình và các vật trong lòng của nó. - p suất do cột chất lỏng gây ra tại một điểm ở độ sâu h . p = dh trong đó: d: trọng lượng riêng của chất lỏng (N/m 3 ) h: độ sâu so với mặt thoáng chất lỏng (m) p: áp suất chất lỏng (N/m 2 ). - p suất tại một điểm trong chất lỏng ở độ sâu h . p = p 0 + dh trong đó: p 0 : áp suất khí quyển tại mặt thoáng chất lỏng (N/m 2 ). p: áp suất chất lỏng tại điểm cần tính (N/m 2 ). 4- Bình thông nhau : - Trong binh thông nhau chứa cùng một chất lỏng đứng yên, ở các nhánh khác nhau, các mặt thoáng của chất lỏng đều ở cùng một độ cao. - Trong binh thông nhau chứa các chất lỏng khác nhau đứng yên, ở các nhánh khác nhau, các mặt thoáng của các chất lỏng không ở cùng một độ cao, nhưng những điểm ở cùng một độ cao có áp suất bằng nhau. 5- Máy ép chất lỏng : Trong máy ép chất lỏng, pittông lớn có diện tích S lớn hơn diện tích s của pittông nhỏ bao nhiêu lần thì lực nâng F có độ lớn lớn hơn lực tác dụng f lên pit tông nhỏ bấy nhiêu lần. F S H f s h = = trong đó: F, f: lực tác dụng lên pittông lớn và nhỏ (N) S, s: diện tích tiết diện pittông lớn và nhỏ (m 2 ) H, h: đoạn đường di chuyển của pittông lớn và nhỏ (m) 6- p suất khí quyển : - Sự tồn tại của áp suất khí quyển: Mọi vật trên Trái đất đều chòu tác dụng của áp suất khí quyển. - p suất khí quyển giảm không tuyến tính theo độ cao. - p suất khí quyển ở mực nước biển bằng áp suất của cột thủy ngân trong ống Tôrixenli = 76 cmHg = 101300 Pa. - p suất khí quyển tác dụng lên mọi phía. 7- Lực đẩy csimét: - Một vật nhúng vào chất lỏng đẩy thẳng từ dưới lên với một lực có độ lớn bằng trọng lượng của phần chất lỏng mà vật chiếm chổ. Lực này gọi là lực đẩy csimét Công thức tính lực đẩy csimét: F A = d*V trong đó: d: trọng lượng riêng N/m 3 . V: thể tích phần chất lỏng bò vật chiếm chổ m 3 . F A : lực đẩy csimét. - Lực đẩy csimét đúng cho cả chất khí. 8- Sự nổi của vật: - Lực đẩy csimét F A luôn hướng thẳng đứng lên; trọng lượng P luôn thẳng đứng hướng xuống. - Nếu F A > P: vật nổi. - Nếu F A < P: vật chìm. - Nếu F A = P: vật lơ lửng. II/- BÀI TẬP: 1. p lực là gì? Nêu ví dụ về vật có áp lực trong đời sống. 2. p suất là gì? Viết công thức tính áp suất và cho biết các đơn vò của các đại lượng trong công thức. 3. Vật rắn truyền áp lực và áp suất như thế nào? 4. Phát biểu đònh luật Pascal. Tại sao chất rắn không tuân theo đònh luật Pascal? 5. So sánh sự truyền áp lực, áp suất của chất rắn, chất lỏng và chất khí. 6. p suất trong chất lỏng phụ thuộc những đại lượng nào? Viết công thức tính áp suất chất lỏng và cho biết đơn vò của các đại lượng trong công thức. 7. Lực đẩy csimét phụ thuộc những yếu tố nào? Lập công thức tính độ lớn của lực này và cho biết đơn vò các đại lượng trong công thức. 8. Em hiểu thế nào là: “áp suất được chất lỏng truyền nguyên vẹn theo mọi hướng”. 9. Tại sao khi ta bóp một hộp sữa bò móp lại, nhưng khi bỏ tai ra thì nó có dạng như củ. 10. Giải thích sự tồn tại của lớp khí quyển bao quanh Trái đất. Viết công thức tính p suất khí quyển. 11. Một vật nằm trong chất lỏng chòu tác dụng của những lực nào? Khi nào vật chìm, lơ lửng hoặc nổi trên mặt chất lỏng? 12. Một cái ghế có 4 chân, mặt tiếp xúc với mặt đất của mỗi chân là 20 cm 2 và trọng lượng của ghế là 50 N. a. Tính áp suất của ghế trên mặt đất. b. p suất này có phụ thuộc vào khoảng cách giữa các chân ghế không? 13. Đặt một bao gạo 60 kg lên một cái ghế có 4 chân, khối lượng 4 kg. Diện tính tiếp xúc với mặt đất của mỗi chân ghế là 8 cm 2 . Tính áp suất các chân ghế tác dụng lên mặt đất. 14. Đóng một trụ sắt vào tường bằng búa, lực F = 10N tác dụng vào trụ sắt có phương vuông góc với mặt tường. Tiết diện đầu nhọn của trụ sát là 50 mm 2 . tính áp suất tác dụng lên tường khi đóng trụ sắt? 15. Hai bình A và B giống hết nhau, miệng bình có tiết diện S 1 = 20 cm 2 , đáy bình có tiết diện S 2 = 10 cm 2 . Trên Píttông có đặt quả cân 10 kg, khối lượng píttông không đáng kể. Bình A đựng gỗ, bình B đựng chất lỏng. Tính áp lực và áp suất lên đáy mỗi bình? 16. Tác dụng một lực 600N lên píttông nhỏ của máy ép chất lỏng. Biết diện tích của píttông nhỏ là s = 3cm 2 của píttông lớn S = 330 cm 2 . Tính: a. p suất tác dụng lên píttông nhỏ? b. Lực tác dụng lên píttông lớn? 17. Trong xi lanh của một máy bơm có tiết diện 20 cm 2 có một cột nước cao 10 cm. Trên cột nước có một píttông trọng lượng 10N. Tính áp suất lên đáy xilanh và lên một điểm trên thành xilanh cách mặt mước 8 cm. Trọng lượng riêng của nước là 10000 kg/m 3 . 18. Một người thợ lặn mặc đồ lặn chòu đủ áp suất tối đa 82400 N/m 2 . Hỏi người thợ lặn đó có thể lặn xuống biển với độ sâu nhất cé thể là bao nhiêu mét? Cho biết trọng lượng riêng của nước biển là 10355 N/m 3 . 19. Đặt ống Tôrixenli ở chân núi, cột thủy ngân trong ống có độ cao 750 mm. Khi đặt nó ở đỉnh núi, cột thủy ngân có độ cao 700mm. Hãy cho biết độ cao của núi? Biết cứ lên cao 12 m thì p suất khí quyển giảm đi 1mmHg. 20. Một quả cầu thủy tinh có khối lượng 1 kg, khối lượng riêng 27000 kg/m 3 treo vào một lực kế. Sau đó nhúng quả cầu vào nước. Tính: a. Trọng lượng quả cầu khi chưa nhúng vào nước. b. Lực đẩy csimét lên quả cầu khi nhúng vào nước. c. Lực kế chỉ bao nhiêu khi đã nhúng quả cầu? 21. Một chiếc nút cao su có cắm một ống thủy tinh được đậy vào một cái bình ở nhiệt độ 10 0 C, người ta đổ dầu hỏa vào bình cho đến sát nút thì được thể tích vừa vặn là 2 lít. Hỏi áp suất của dầu tại đáy bình lên ∆t = 30 0 C, biết rằng trước khi hơ nóng độ cao của dầu trong bình h 0 = 20cm, khối lượng riêng của dầu là 800 kg/m 3 ; tiết diện của ống S = 2cm 2 , và khi tăng thêm 1 0 C thì thể tích dầu hỏa tăng thêm 1/1000 thể tích ban đầu. Bỏ qua sự giản nở của bình và ống do hơi nóng. 22. Khối lượng riêng của nam gới xấp xó bằng: 1070 kg/m 3 , của nữ giới 1040 kg/m 3 . Nước biển ở một nơi có khối lượng riêng laf kg/m 3 . Hỏi khi bơi trong bể bơi (ao, hồ) và khi bơi trong nước biển, lực do mỗi người tạo ra là bao nhiêu? Nếu giả sử mỗi người đều nặng 50 kg. 23. Một chiếc vòng băng hợp kim vàng và bạc, khi cân trong không khí có trọng lượng P 0 = 3N. Khi cân trong nước, vòng có trọng lượng P = 2,74N. Hãy xác đònh khói lượng phần vàng và khối lượng phần bạc trong chiếc vòng nếu xem rằng thể tích V của vòng đúng bằng tổng thể tích ban đầu V 1 của càng và V 2 của bạc. Khối lượng riêng của vàng là kg/m 3 của bạc là 10500 kg/m 3 . 