Bài giảng Chuyên đề Vật lý 10 - Chương 5: Chủ đề 1 trình bày những kiến thức cơ bản về áp suất thuỷ tĩnh và nguyên lí Pascan. Sau khi học xong bài này học sinh có thể nắm được các lý thuyết: Áp suất của chất lỏng (áp suất và áp lực), áp suất thủy tĩnh ở độ sâu h, nguyên lý Pascan, máy nén thủy lực. Mời các bạn cùng tham khảo.
Chương 5: CƠ HỌC CHẤT LƯU Chủ đề 1: Áp suất thuỷ tĩnh, nguyên lí Pascan Chủ đề 2: Sự chảy thành dòng, định luật Bec-nu-li Vu Dinh Hoang - lophocthem.com - vuhoangbg@gmail.com 01689.996.187 I Kiến thức: Áp suất chất lỏng (áp suất áp lực): p= F S F áp lực chất lỏng nén lên diện tích S • Tại điểm chất lỏng , áp suất theo hướng • Áp suất điển có độ sâu khác khác • Đơn vị áp suất hệ SI N/m2 , gọi Pa-xcan(Pa) : 1Pa = 1N/m2 Ngồi cịn dùng : atmốtphe (atm) ; torr (hay milimet thủy ngân) atm = 1,013.105 Pa torr = 1mmHg = 133,3 Pa Áp suất thủy tĩnh độ sâu h : p = p a + ρgh pa áp suất khí bề mặt thống chất lỏng - đơn vị: Pa ρ khối lượng riêng chất lỏng – đơn vị: kg/m3 h độ sâu – đơn vị : m Nguyên ly Pa-xcan : Độ tăng áp suất lên chất lỏng chứa bình kín truyền ngun vẹn đến điểm chất lỏng thành bình Từ ngun lí Pa – xcan ta suy cơng thức tổng quát để tính áp suất thủy tĩnh độ sâu h : p = png + ρgh Trong png bao gồm áp suất khí áp suất ngoại lực nén lên chất lỏng Máy nén thủy lực : Máy nén thủy lực hoạt động dựa vào nguyên lí Pa-xcan Vu Dinh Hoang - lophocthem.com - vuhoangbg@gmail.com 01689.996.187 ∆p = F1 F2 = S1 S ⇒ F2 S = F1 S1 Chủ đề 1: ÁP SUẤT THỦY TĨNH – NGUYÊN LÝ PA-XCAN II CÁC DẠNG BÀI TẬP VÍ DỤ MINH HOẠ VD1 : Một người nặng 50kg đứng thăng gót đế giày Cho tiết diện đế giày hình trịn, phẳng, có bán kính 2cm g = 9,8m/s2 Áp suất người đặt lên sàn bao nhiêu? HD - Áp lực người tác dụng lên sàn trọng lượng người : F = P = mg - Diện tích bị ép : S = πR mg p = - Áp suất cần tìm : πR = 3,9.10 N/m VD2 : Tính áp áp lực lên phiến đá có diện tích 2m2 đáy hồ sâu 30m Cho khối lượng riêng nước 103kg/m3 áp suất khí pa = 1,013.105 N/m2 Lấy g = 9,8m/s2 HD - Áp suất thủy tĩnh đáy hồ : p = pa + ρgh - Áp lực lên phiến đá : F = p.S ⇒ F = ( pa + ρgh) S = 7,096.105 (N) Vu Dinh Hoang - lophocthem.com - vuhoangbg@gmail.com 01689.996.187 Chủ đề 1: ÁP SUẤT THỦY TĨNH – NGUYÊN LÝ PA-XCAN II CÁC DẠNG BÀI TẬP VÍ DỤ MINH HOẠ VD3 : Tiết diện pít tơng nhỏ kích thủy lực cm2 Để vừa đủ để nâng ơtơ có trọng lượng 15000N lên người ta dùng lực có độ lớn 225N Pít tơng lớn phải có tiết diện bao nhiêu? HD: Kí hiệu S1; F1 tiết diện lực tác dụng lên pít tông nhỏ S2; F2 tiết diện lực tác dụng lên pít tơng lớn F F2 S 2 Áp dụng công thức : F = S với F2 = P = 15000( N ) ⇒ S = S1 F = 200 cm2 1 VD4 Dưới đáy thùng gỗ có lỗ hình trịn tiết diện S = 12 cm2 Dậy kín lỗ nắp phẳng ép từ vào lị xo có độ cứng k = 100 N/m Đổ vào thùng lớp nước dày h = 20 cm Khối lượng riêng nước ρ = 10 kg/m3 Lấy g = 10m/s2 Để nước không bị chảy ngồi lổ lị xo bị nén đoạn nhát bao nhiêu? HD: Áp suất thủ tĩnh đáy thùng : p = pa + ρgh Áp lực lên nắp đậy : F = p.S = pa S + ρghS Lò xo bị nét đoạn x với áp suất khí tác dụng lên nắp đậy lực từ vào F ' = k x + pa S + pa S ≥ pa S +- ρghS Điều kiện để nước khơng chảy ngồi : F ' ≥ F ⇔- kx Vu Dinh Hoanglà - lophocthem.com vuhoangbg@gmail.com 01689.996.187 →x≥ ρghS k = 2,4 cm Chủ đề 1: ÁP SUẤT THỦY TĨNH – NGUYÊN LÝ PA-XCAN II CÁC DẠNG BÀI TẬP BÀI TẬP TỰ LUYỆN Câu Đáy biển có độ sâu 1000m Biết khối lượng riêng nước biển 1030 kg/m3 áp suất khí 1,013.105 Pa Lấy g = 9,8 m/s2 Cứ m2 đáy biển chịu áp lực bao nhiêu? Đs : 101,95.105 (N) Câu Một máy ép dùng dầu có hai xi lanh A B thẳng đứng thông với Tiết diện xi lanh A cm2, xy lanh B 100 cm2 Bỏ qua ma sát Tác dụng lên pít-tơng A lực 30N nâng vật đặt pít-tơng xy lanh B có khối lượng lớn bao nhiêu? Đs : 60 kg Câu Một ống chử U tiết diện hai nhánh nhau, hở hai đầu, chứa thủy ngân Đổ vào nhánh bên trái lớp nước có chiều cao 6,8 cm Biết khối lượng riên thủy ngân gấp 13,6 lần khối lượng riên nước Hỏi mặt thoáng thủy nhân bên nhánh phải dịch lên khoảng so với mức cũ? Đs : 0,25 cm Vu Dinh Hoang - lophocthem.com - vuhoangbg@gmail.com 01689.996.187 ... nguyên lí Pa-xcan Vu Dinh Hoang - lophocthem.com - vuhoangbg@gmail.com 016 89.996 .18 7 ∆p = F1 F2 = S1 S ⇒ F2 S = F1 S1 Chủ đề 1: ÁP SUẤT THỦY TĨNH – NGUYÊN LÝ PA-XCAN II CÁC DẠNG BÀI TẬP VÍ DỤ... DẠNG BÀI TẬP BÀI TẬP TỰ LUYỆN Câu Đáy biển có độ sâu 10 0 0m Biết khối lượng riêng nước biển 10 3 0 kg/m3 áp suất khí 1, 013 .10 5 Pa Lấy g = 9,8 m/s2 Cứ m2 đáy biển chịu áp lực bao nhiêu? Đs : 10 1 ,95 .10 5 ... pa S +- ρghS Điều kiện để nước không chảy : F ' ≥ F ? ?- kx Vu Dinh Hoanglà - lophocthem.com vuhoangbg@gmail.com 016 89.996 .18 7 →x≥ ρghS k = 2,4 cm Chủ đề 1: ÁP SUẤT THỦY TĨNH – NGUYÊN LÝ PA-XCAN