Học tự chủ, làm chủ tương lai! VẬT LÝ - CB Min Lý 8.8: Áp suất chất lỏng *** Lý Thuyết Một chai Lavie (có 03 lỗ thủng theo chiều thẳng đứng chai từ cao xuống thấp, đậy chặt nút bấc) chứa đầy nước, sau người ta tháo ba nút bấc Các em quan sát nước chảy từ lỗ thủng trả lời câu hỏi sau: a Tại nước lại chảy từ lỗ? b Hãy so sánh tốc độ nước chảy lỗ với nhau? Khi mực nước chai giảm tốc độ nước chảy lỗ thay đổi nào? Tốc độ nước chảy bị thay đổi nguyên nhân gì? c Điều xảy với quỹ đạo dòng nước chảy ta nghiêng chai? d Quỹ đạo tốc độ nước chảy từ 03 lỗ cho biết đặc điểm “Áp suất chất lỏng” lỗ? Tại truyền “nước” cho bệnh nhân người ta phải mắc bịch nước cao? Người ta nối đáy bình nước đường ống hình bên, em trả lời câu hỏi sau: a Khi để hai bình nước mực nước bên ổn định nào? b Khi dâng bình nước phía bên phải hình bên lên nước di chuyển nào? Khi nước ổn định mực nước hai bên bình với nhau? c Quan sát ta thấy tượng: đặt bình nước bên phải cao bình bên trái, nước bên bình phải bên bình trái, ta thấy tượng nước di chuyển từ bên phải sang bên trái Giải thích tượng trên, thơng thường bên nặng đẩy nước sang bên nhẹ d Nếu người ta dâng bên phải lên cao hẳn, để bình bên phải khơng có nước mà cịn nước ống bình bên trái Hỏi nước di chuyển (từ bình sang ống dẫn, hay từ ống dẫn sang bình) sao? e Qua thí nghiệm em cho biết: - Áp suất chất lỏng có phụ thuộc vào diện tích bình chứa thể tích nước có bình chứa khơng? Chứng minh thơng qua cơng thức tính áp suất p = F/S - Tại bình thơng chứa loại chất lỏng, chất lỏng ổn định mực nước hai chai nhau? Bài tập vận dụng Bạn T lặn xuống đáy bể bơi, bể bơi có độ sâu lớn m Các em hãy: a Xác định áp suất tác dụng lên bạn T trường hợp: - Nước đầy bể bơi - Nước bể cạn nửa b Một voi đứng chụm chân lên vừa đủ bàn sắt có diện tích bề mặt: m2 Người ta thấy áp suất voi lên bàn với áp suất tác dụng lên bạn T trường hợp nước bể bơi cạn nửa (câu a) Các em xác định khối lượng voi? Biết trọng lượng riêng nước dn = 10 000 N/m3 Một ống nghiệm hình trụ có bán kính r = cm, chứa 0,1 lít thủy ngân có trọng lượng riêng dtn = 136000 N/m3 a Xác định áp suất chất lỏng đáy ống nghiệm b Nếu thay thủy ngân nước có khối lượng (trọng lượng riêng nước dn = 10 000 N/m3) cột chất lỏng có chiều cao bao nhiêu? Áp suất chất lỏng đáy ống bao nhiêu? TRÍ HIẾU Study © Vũ Đình Thư – 0904.654.798 – www.facebook.com/vatlythaythu Page Một hỗn hợp nước dầu khơng hịa tan có khối lượng (m = kg) chứa bình trụ có diện tích đáy S = 100 cm2 Biết khối lượng riêng dầu Dd = 800 kg/m3 a Chất lỏng nằm phía dưới? b Tính áp suất chất lỏng mặt phân cách chất lỏng c Tính áp suất chất lỏng đáy bình trụ Hình phía bên mặt cắt hang động Tham Luang ngập nước, nơi mà 13 thành viên Đội bóng “Lợn Rừng” bị mắc kẹt (Với huấn luyện viên 12 cầu thủ nhí từ 11 – 15 tuổi) Các em đội cứu hộ hướng dẫn trợ giúp lặn qua hang động ngập đầy nước hình bên, với khe hẹp tử thần có độ rộng 38 cm… Biết hang động sâu m (tính từ mặt thống đến điểm B), chiều cao lịng hang 1,5 m (tính từ điểm A đến điểm B): a Em cho biết lặn áp suất chất lỏng tác dụng lên người có nguy hiểm khơng? Hãy giải thích b Xác định áp suất chất lỏng mà cầu thủ nhí phải chịu đựng lặn điểm A điểm B? c Xác định độ chênh lệch áp suất chất lỏng điểm A điểm B, cho biết cầu thủ nên lặn vị trí phù hợp hơn? Một tàu ngầm di chuyển đáy đại dương độ sâu km a Xác định áp suất tác dụng lên vỏ tàu độ sâu trên, áp suất chất lỏng tác dụng lên vỏ tàu theo phương nào? b Người ta đặt áp kế điện tử (đồng hồ đo áp suất) vỏ tàu, quan sát áp kế người ta thấy lúc 15h đồng hồ 2060000 Pa, lúc 15h30 đồng hồ 10300000 Pa - Tàu lên hay lặn xuống, sao? - Hãy xác định vị trí tàu ngầm hai thởi điểm trên? - Giả sử tàu chuyển động theo phương thẳng đứng, xác định vận tốc lặn (nổi) trung bình Tàu Ngầm c Khi tàu lặn sâu xuống đáy biển, em tính áp lực nước trung bình tác dụng lên mặt kính khoang điều khiển tàu, biết mặt kính có diện tích bề mặt m2 Biết trọng lượng riêng nước biển dnb = 10300 N/m3 Hai bình trái phải đựng nước giống hệt nhau, nối thông với thông qua nhánh có khóa K hình vẽ bên a Khóa K đóng, so sánh áp suất chất lỏng điểm A1 A2, K1 K2 (biết chúng độ cao) b Mở khóa K, nước hai bình có chảy sang khơng, sao? Em nhận xét áp suất điểm có độ sâu với mặt thống chất lỏng c Có bạn học sinh nhận xét ứng xử nước trường hợp bình thơng giống ứng xử trường hợp người ta ấn bình rỗng (nhỏ) vào bình chứa nước (to) Hãy nêu ý kiến (đúng hay sai, giải thích) nhận xét d Câu a, b có thay đổi khơng người ta thay đổi nước dầu với điều kiện ban đầu giống hệt nhau? e Giả sử ban đầu bên bình trái người ta đổ nước, bên phải người ta đổ cho độ cao chất lỏng hai bình 20 cm - Khóa K đóng áp suất chất lỏng điểm A1 A2, K1 K2 có khơng? TRÍ HIẾU Study © Vũ Đình Thư – 0904.654.798 Page - Khóa K mở, nước dầu hai chất lỏng khơng hịa tan, nước dầu có chảy từ bình sang bình khơng? Nếu có chúng chảy theo chiều nào, Tại sao? Em xác định độ chênh lệch hai mặt thoáng chất lỏng hai bình? Biết trọng lượng riêng nước dn = 10 000 N/m3, dầu dd = 8000 N/m3 Trong bình thơng hình bê, biết nhánh lớn có tiết diện (S2 = 100 cm2), nhánh nhỏ có tiết diện (S1 = 50 cm2) Khi chưa mở khóa K chiều cao cột nước nhánh lớn h = 30 cm a Tìm chiều cao cột nước hai nhánh sau mở khóa K nước đứng yên Bỏ qua thể tích ống nối hai bình b Kết thay đổi ban đầu nhánh nhỏ chứa dầu có chiều cao đến đáy 30 cm c Sau mực chất lỏng nhánh ý b ổn định Người ta đổ thêm dầu vào nhánh 1, lượng dầu đổ thêm để mức chênh lệch độ cao hai mực nước 20 cm Biết trọng lượng riêng nước dn = 10 000 N/m3, dầu dd = 8000 N/m3 Các nhánh có chiều cao đủ cao Theo ngun lý Pascal, chất lỏng chứa đầy bình kín có khả truyền ngun vẹn áp suất bên ngồi tác dụng lên Ví dụ người ta thơng qua chế địn bẩy tác động lên pit tơng A (có diện tích SA = 100 cm2) lực FA = 500 N, áp suất lực (p) truyền nguyên vẹn từ Pit tông A thông qua đường dẫn truyền tới pit tông B áp suất đẩy ngược Giả sử pit tơng B có diện tích m2 Các em xác định: a Lực nâng Pit tông B lên ô tô bao nhiêu? b Giả sử để nâng tơ tải có khối lượng 10 T, lực cần tác dụng lên pit tông A bao nhiêu? c Giả sử lực lớn người tác dụng lên pitton A FA = 500 N, cần thay đổi diện tích pitton B để nâng tơ tải câu b Bài Tập tham khảo thêm Tình nguy hiểm thực tế: Chiếc xe ô tô bạn chẳng may lao xuống nước chìm dần Đừng hoảng loạn bạn có khoảng phút để an tồn khỏi xe tơ Các bước an toàn: C – S – C – W – E: Calmdown (bình tĩnh) – Seatbell (Tháo dây đai an toàn) – Children (chú ý trẻ em) – Window (hạ cửa kính cửa sổ) – Exit (Thốt ngoài) Dựa vào hiểu biết bạn bạn áp suất, áp suất chất lỏng: - Có nên mở cửa xe tơ để ngồi khơng, xe chìm!? - Thay mở cửa xe tơ nên mở cửa nào, sao? - Nếu cửa kính cửa sổ bên cạnh bị kẹt, nên làm để phá cửa sổ? - Khi ngồi, bên ngồi nước tối cần tìm dấu hiệu để bơi lên mặt nước? 10 So sánh áp suất đáy bình chứa sau, 02 trường hợp: a Chứa lượng nước b Chứa nước độ cao, kết có mâu thuẫn khơng ta biết áp suất chất lỏng đáy bình chứa xuất phát từ cơng thức: p = F/S, F trọng lượng cột nước – cịn S diện tích đáy bình? BTLT Thêm: 8.6*, 8.15, 8.17* Sách BTVL TRÍ HIẾU Study © Vũ Đình Thư – 0904.654.798 Page ... S = 100 cm2 Biết khối lượng riêng dầu Dd = 80 0 kg/m3 a Chất lỏng nằm phía dưới? b Tính áp suất chất lỏng mặt phân cách chất lỏng c Tính áp suất chất lỏng đáy bình trụ Hình phía bên mặt cắt hang... km a Xác định áp suất tác dụng lên vỏ tàu độ sâu trên, áp suất chất lỏng tác dụng lên vỏ tàu theo phương nào? b Người ta đặt áp kế điện tử (đồng hồ đo áp suất) vỏ tàu, quan sát áp kế người ta... đổ cho độ cao chất lỏng hai bình 20 cm - Khóa K đóng áp suất chất lỏng điểm A1 A2, K1 K2 có khơng? TRÍ HIẾU Study © Vũ Đình Thư – 0904.654.7 98 Page - Khóa K mở, nước dầu hai chất lỏng khơng hịa