Vật lý 8: Áp suất, áp suất chất lỏng, khí quyển, lực đẩy Ac-si-met
Điều kiện để vật nổi, lơ lửng, chìm trong chất lỏng?
FA > P: vật nổi (đi lên). FA = P: vật lơ lửng. FA < P: vật chìm. Với vật đặc đồng chất: d vật < d lỏng thì nổi; bằng nhau thì lơ lửng; lớn hơn thì chìm.
Công của máy bơm hút chất lỏng từ độ sâu h, và công suất?
Công A = P.h = d.V.h (P là trọng lượng chất lỏng nâng lên). Công suất: P = A/t (W). Ví dụ: 1000 lít/phút dầu d = 9000 N/m³ từ 400m: 1 phút A = 9000.1.400 = 3,6.10⁶ J; công suất 60 000 W.
Hợp kim (vàng-bạc, bạc-thiếc): cách tìm khối lượng từng kim loại?
Lập hệ hai phương trình hai ẩn: m1 + m2 = m (khối lượng hợp kim) m1/D1 + m2/D2 = V (thể tích hợp kim; nếu hợp kim bằng 95% tổng thể tích thì dùng V/0,95). Với vòng cân trong nước: P0 - P = 10.D nước.V để tìm V trước.
Tàu ngầm nổi lên hay lặn xuống: nhận biết bằng áp kế thế nào?
Áp kế đặt ngoài vỏ tàu chỉ áp suất p = d.h. Áp suất giảm (ví dụ từ 2,02.10⁶ xuống 0,86.10⁶ N/m²) thì độ sâu h giảm: tàu đã nổi lên. Áp suất tăng thì tàu lặn xuống.
Số chỉ lực kế khi nhúng vật chìm trong chất lỏng?
Số chỉ lực kế = P - FA (trọng lượng trong chất lỏng). Ví dụ: P = 216N, nhúng nước chỉ 136N thì FA = 80N, V = FA/d nước = 8.10⁻³ m³, d vật = P/V = 27000 N/m³. Nhúng chất lỏng d = 8000: FA = 8000.V = 64N, lực kế chỉ 216 - 64 = 152N.
Quả bóng bay bơm khí nhẹ nằm cân bằng trong không khí: điều kiện?
Lực đẩy Ac-si-met của không khí = tổng trọng lượng (khí trong bóng + vỏ + dây phần được kéo lên). FA = 10.D không khí.V bóng. Trọng lượng khí = 10.D khí.V; phần còn lại trừ vỏ bóng chính là trọng lượng đoạn dây, từ đó suy ra chiều dài dây.
Hai vật cùng khối lượng treo hai đĩa cân, nhúng vào chất lỏng thì cân thế nào?
Lực đẩy lên mỗi vật là FA = d lỏng.V = 10.D lỏng.m/D vật. Vật có D nhỏ hơn (thể tích lớn hơn) chịu lực đẩy lớn hơn nên đĩa đó nhẹ hơn. Cân thăng bằng lại khi thêm khối lượng bù vào đúng chênh lệch lực đẩy.
Bài toán thanh quay quanh điểm O, một phần nhúng trong nước: cách giải?
Dùng điều kiện cân bằng mômen (đòn bẩy): P.MH = F.NK. P đặt tại trung điểm thanh; lực đẩy FA đặt tại trung điểm phần chìm; MH, NK là cánh tay đòn (dùng tam giác đồng dạng để tính). P = 10.D1.S.l, F = 10.D2.S.x. Giải phương trình, loại nghiệm không hợp lý (ví dụ x lớn hơn đoạn OB).
Áp suất của cột nước trong ống ở đáy nồi úp ngược: khi nào nước bắt đầu chảy ra?
Nước bắt đầu thoát ra khi áp lực của nước lên đáy nồi cân bằng với trọng lực của nồi và ống. F = p.(S1 - S2) = 10m; p = d.(H - h). Từ đó 10m = d.(H - h).(S1 - S2) để tính H.
Công thức tính nhiệt lượng thu vào và cách xác định nhiệt dung riêng bằng nung nóng cùng điều kiện?
Q = m.c.Δt (m: kg, c: J/kg.K, Δt: độ tăng nhiệt độ). Nung cùng một dây, cùng thời gian thì Q như nhau. Ví dụ: (mn.cn + mk.ck).Δt1 = (md.cd + mk.ck).Δt2. Với mn = md = mk, cn = 4200, ck = 380, Δt1 = 9,2°C, Δt2 = 16,2°C thì cd ≈ 2221 J/kg.K.
Đổi đơn vị khối lượng riêng, trọng lượng riêng, thể tích hay gặp?
d = 10.D (N/m³ = 10 x kg/m³). 1 g/cm³ = 1000 kg/m³ (nước D = 1000 kg/m³, d = 10000 N/m³). 1 lít = 1 dm³ = 10⁻³ m³; 1 dm² = 0,01 m²; 1 cm² = 10⁻⁴ m². Trọng lượng P = 10.m.
Thả vật vào bình hình trụ thì nước dâng lên: dùng điều kiện nào để tính?
Thể tích nước dâng lên bằng thể tích phần vật chìm trong nước: V chìm = (S bình - S vật).h dâng (nếu vật nằm trong bình có tiết diện S). Lực đẩy: FA = 10.D nước.V chìm. Khi vật nổi, FA = P = 10.D vật.S'.l; khi nhấn chìm hoàn toàn, nước dâng thêm do cả thể tích vật S'.l. Lực cần nhấn: F = FA - P = 10(D nước - D vật).V vật.
Khối nước đá nổi tan hết thì mực nước trong bình thay đổi thế nào?
Đá nổi tự do (không buộc dây): khi tan hết, mực nước không đổi, vì thể tích nước do đá tan ra bằng thể tích phần đá chiếm chỗ. Nếu đá bị dây giữ chìm sâu hơn lúc nổi: lực căng dây T bằng lực đẩy phần ngập thêm, T = d.V thêm. Khi đá tan, mực nước hạ xuống một đoạn h = T/(d.S). Ví dụ: T = 10N, S = 100cm² thì h = 10/(10000.0,01) = 0,1 m.
Vật nằm cân bằng ở hai chất lỏng không trộn lẫn (nước và dầu): phương trình?
Vật chịu trọng lực P, lực đẩy của chất lỏng thứ nhất F1 và của chất lỏng thứ hai F2. P = F1 + F2, tức d vật.V = d1.V1 + d2.V2, với V = V1 + V2. Ví dụ khối gỗ d = 8800, nước 10000, dầu 7000, cao 19cm thì phần chìm trong nước 11,4cm, trong dầu 7,6cm. Vì V3 chỉ phụ thuộc d và V của vật nên đổ thêm dầu không làm đổi phần ngập trong nước.
Vật nổi cân bằng trên mặt chất lỏng: cách lập phương trình?
Khi vật nổi hay lơ lửng: FA = P. Ví dụ đá nổi trên nước: d nước.V chìm = d đá.V đá. Với D đá = 0,9 g/cm³ thì phần chìm = 90% thể tích, phần nổi = 10% (tỉ số nổi/chìm = 1/9).
Công thức tính áp suất và đơn vị của áp suất?
p = F/S F: áp lực (N) vuông góc với mặt bị ép; S: diện tích mặt bị ép (m²). Đơn vị: paxcan (Pa), 1 Pa = 1 N/m². Lưu ý đổi cm², dm² sang m² trước khi tính. Ví dụ: F = 100N, S = 20cm² = 0,002m² thì p = 50 000 Pa.
Công thức lực đẩy Ac-si-met và ý nghĩa các đại lượng?
FA = d.V d: trọng lượng riêng của chất lỏng (N/m³); V: thể tích phần chất lỏng bị vật chiếm chỗ (phần vật chìm trong chất lỏng, m³). Lưu ý: V là thể tích phần chìm chứ không phải cả vật nếu vật chỉ nổi một phần.
Phát biểu định luật lực đẩy Ac-si-met?
Mọi vật nhúng trong chất lỏng đều bị chất lỏng đẩy thẳng đứng từ dưới lên với lực có độ lớn bằng trọng lượng phần chất lỏng mà vật chiếm chỗ.
Áp suất khí quyển thay đổi thế nào theo độ cao?
Càng lên cao áp suất khí quyển càng giảm. Quy ước gần đúng: cứ lên cao 12 m thì giảm 1 mmHg.
Áp suất khí quyển được đo bằng cách nào? Đơn vị và giá trị chuẩn?
Đo bằng áp suất của cột thủy ngân trong ống Tô-ri-xe-li. Đơn vị thường dùng: mmHg. 760 mmHg = 1,03.10⁵ Pa (áp suất khí quyển chuẩn).
Vì sao có áp suất khí quyển? Nó tác dụng theo phương nào?
Không khí có trọng lượng nên Trái Đất và mọi vật trên Trái Đất chịu áp suất khí quyển. Giống áp suất chất lỏng, áp suất này tác dụng theo mọi phương.
Chất rắn và chất lỏng truyền lực, áp suất khác nhau thế nào?
Chất rắn truyền nguyên vẹn áp lực theo phương của lực (F không đổi). Chất lỏng truyền nguyên vẹn áp suất (p không đổi) theo mọi hướng. Ví dụ: quả cân 10kg trên pittông S1 = 20cm², đáy S2 = 10cm². Bình đựng gỗ: F đáy = 100N, p đáy = 10⁵ Pa. Bình đựng nước: p đáy = p = 5.10⁴ Pa, F đáy = p.S2 = 50N.
Nguyên lý máy dùng chất lỏng (kích thủy lực, pittông)?
Áp suất tác dụng lên chất lỏng được chất lỏng truyền đi nguyên vẹn theo mọi hướng. F1/S1 = F2/S2 hay f/s = F/S. Cách làm: xác định diện tích pittông lớn, nhỏ; đổi đơn vị thích hợp (S = πr² nếu cho bán kính). Ví dụ: bán kính 10cm và 2cm thì S lớn gấp 25 lần, lực nhỏ chỉ bằng 1/25 trọng lượng vật.
Bình thông nhau chứa hai chất lỏng không hòa tan: cách giải bài toán?
Mực mặt thoáng ở hai nhánh không bằng nhau. Cách làm: chọn mặt phẳng nằm ngang đi qua mặt phân cách (hoặc đáy của chất lỏng nặng hơn), áp suất tại hai điểm trên mặt phẳng đó bằng nhau. Ví dụ: d1.h1 = d2.h2 thì chất lỏng có d nhỏ hơn có cột cao hơn.
Bình thông nhau chứa cùng một chất lỏng đứng yên thì mực chất lỏng các nhánh thế nào?
Các mặt thoáng ở các nhánh đều ở cùng một độ cao.
Vật nằm trong lòng chất lỏng chịu những áp suất nào?
Ngoài áp suất chất lỏng, vật còn chịu thêm áp suất khí quyển do chất lỏng truyền tới (nếu mặt thoáng tiếp xúc với khí quyển).
Trong chất lỏng đứng yên, các điểm có áp suất bằng nhau khi nào?
Các điểm cùng nằm trên một mặt phẳng nằm ngang (cùng độ sâu, trong cùng một chất lỏng) có áp suất bằng nhau. Dùng để lập phương trình trong bài bình thông nhau: chọn hai điểm cùng mặt phẳng ngang rồi cho áp suất bằng nhau.
Công thức áp suất chất lỏng?
p = d.h d: trọng lượng riêng của chất lỏng (N/m³); h: độ sâu tính từ mặt thoáng (m). Liên hệ: d = 10.D (D là khối lượng riêng, kg/m³). Ví dụ: nước biển d = 10300 N/m³, áp kế chỉ 2,02.10⁶ N/m² thì h = 2,02.10⁶ / 10300 ≈ 196 m.
Áp suất chất lỏng gây ra theo những phương nào?
Chất lỏng đựng trong bình gây áp suất theo mọi phương lên đáy bình, thành bình và mọi vật đặt trong lòng nó.
1 / 29
Thuật ngữ trong học phần này (29)
Điều kiện để vật nổi, lơ lửng, chìm trong chất lỏng?
FA > P: vật nổi (đi lên). FA = P: vật lơ lửng. FA < P: vật chìm. Với vật đặc đồng chất: d vật < d lỏng thì nổi; bằng nhau thì lơ lửng; lớn hơn thì chìm.
Công của máy bơm hút chất lỏng từ độ sâu h, và công suất?
Công A = P.h = d.V.h (P là trọng lượng chất lỏng nâng lên). Công suất: P = A/t (W). Ví dụ: 1000 lít/phút dầu d = 9000 N/m³ từ 400m: 1 phút A = 9000.1.400 = 3,6.10⁶ J; công suất 60 000 W.
Hợp kim (vàng-bạc, bạc-thiếc): cách tìm khối lượng từng kim loại?
Lập hệ hai phương trình hai ẩn: m1 + m2 = m (khối lượng hợp kim) m1/D1 + m2/D2 = V (thể tích hợp kim; nếu hợp kim bằng 95% tổng thể tích thì dùng V/0,95). Với vòng cân trong nước: P0 - P = 10.D nước.V để tìm V trước.
Tàu ngầm nổi lên hay lặn xuống: nhận biết bằng áp kế thế nào?
Áp kế đặt ngoài vỏ tàu chỉ áp suất p = d.h. Áp suất giảm (ví dụ từ 2,02.10⁶ xuống 0,86.10⁶ N/m²) thì độ sâu h giảm: tàu đã nổi lên. Áp suất tăng thì tàu lặn xuống.
Số chỉ lực kế khi nhúng vật chìm trong chất lỏng?
Số chỉ lực kế = P - FA (trọng lượng trong chất lỏng). Ví dụ: P = 216N, nhúng nước chỉ 136N thì FA = 80N, V = FA/d nước = 8.10⁻³ m³, d vật = P/V = 27000 N/m³. Nhúng chất lỏng d = 8000: FA = 8000.V = 64N, lực kế chỉ 216 - 64 = 152N.
Quả bóng bay bơm khí nhẹ nằm cân bằng trong không khí: điều kiện?
Lực đẩy Ac-si-met của không khí = tổng trọng lượng (khí trong bóng + vỏ + dây phần được kéo lên). FA = 10.D không khí.V bóng. Trọng lượng khí = 10.D khí.V; phần còn lại trừ vỏ bóng chính là trọng lượng đoạn dây, từ đó suy ra chiều dài dây.
Hai vật cùng khối lượng treo hai đĩa cân, nhúng vào chất lỏng thì cân thế nào?
Lực đẩy lên mỗi vật là FA = d lỏng.V = 10.D lỏng.m/D vật. Vật có D nhỏ hơn (thể tích lớn hơn) chịu lực đẩy lớn hơn nên đĩa đó nhẹ hơn. Cân thăng bằng lại khi thêm khối lượng bù vào đúng chênh lệch lực đẩy.
Bài toán thanh quay quanh điểm O, một phần nhúng trong nước: cách giải?
Dùng điều kiện cân bằng mômen (đòn bẩy): P.MH = F.NK. P đặt tại trung điểm thanh; lực đẩy FA đặt tại trung điểm phần chìm; MH, NK là cánh tay đòn (dùng tam giác đồng dạng để tính). P = 10.D1.S.l, F = 10.D2.S.x. Giải phương trình, loại nghiệm không hợp lý (ví dụ x lớn hơn đoạn OB).
Áp suất của cột nước trong ống ở đáy nồi úp ngược: khi nào nước bắt đầu chảy ra?
Nước bắt đầu thoát ra khi áp lực của nước lên đáy nồi cân bằng với trọng lực của nồi và ống. F = p.(S1 - S2) = 10m; p = d.(H - h). Từ đó 10m = d.(H - h).(S1 - S2) để tính H.
Công thức tính nhiệt lượng thu vào và cách xác định nhiệt dung riêng bằng nung nóng cùng điều kiện?
Q = m.c.Δt (m: kg, c: J/kg.K, Δt: độ tăng nhiệt độ). Nung cùng một dây, cùng thời gian thì Q như nhau. Ví dụ: (mn.cn + mk.ck).Δt1 = (md.cd + mk.ck).Δt2. Với mn = md = mk, cn = 4200, ck = 380, Δt1 = 9,2°C, Δt2 = 16,2°C thì cd ≈ 2221 J/kg.K.
Đổi đơn vị khối lượng riêng, trọng lượng riêng, thể tích hay gặp?
d = 10.D (N/m³ = 10 x kg/m³). 1 g/cm³ = 1000 kg/m³ (nước D = 1000 kg/m³, d = 10000 N/m³). 1 lít = 1 dm³ = 10⁻³ m³; 1 dm² = 0,01 m²; 1 cm² = 10⁻⁴ m². Trọng lượng P = 10.m.
Thả vật vào bình hình trụ thì nước dâng lên: dùng điều kiện nào để tính?
Thể tích nước dâng lên bằng thể tích phần vật chìm trong nước: V chìm = (S bình - S vật).h dâng (nếu vật nằm trong bình có tiết diện S). Lực đẩy: FA = 10.D nước.V chìm. Khi vật nổi, FA = P = 10.D vật.S'.l; khi nhấn chìm hoàn toàn, nước dâng thêm do cả thể tích vật S'.l. Lực cần nhấn: F = FA - P = 10(D nước - D vật).V vật.
Khối nước đá nổi tan hết thì mực nước trong bình thay đổi thế nào?
Đá nổi tự do (không buộc dây): khi tan hết, mực nước không đổi, vì thể tích nước do đá tan ra bằng thể tích phần đá chiếm chỗ. Nếu đá bị dây giữ chìm sâu hơn lúc nổi: lực căng dây T bằng lực đẩy phần ngập thêm, T = d.V thêm. Khi đá tan, mực nước hạ xuống một đoạn h = T/(d.S). Ví dụ: T = 10N, S = 100cm² thì h = 10/(10000.0,01) = 0,1 m.
Vật nằm cân bằng ở hai chất lỏng không trộn lẫn (nước và dầu): phương trình?
Vật chịu trọng lực P, lực đẩy của chất lỏng thứ nhất F1 và của chất lỏng thứ hai F2. P = F1 + F2, tức d vật.V = d1.V1 + d2.V2, với V = V1 + V2. Ví dụ khối gỗ d = 8800, nước 10000, dầu 7000, cao 19cm thì phần chìm trong nước 11,4cm, trong dầu 7,6cm. Vì V3 chỉ phụ thuộc d và V của vật nên đổ thêm dầu không làm đổi phần ngập trong nước.
Vật nổi cân bằng trên mặt chất lỏng: cách lập phương trình?
Khi vật nổi hay lơ lửng: FA = P. Ví dụ đá nổi trên nước: d nước.V chìm = d đá.V đá. Với D đá = 0,9 g/cm³ thì phần chìm = 90% thể tích, phần nổi = 10% (tỉ số nổi/chìm = 1/9).
Công thức tính áp suất và đơn vị của áp suất?
p = F/S F: áp lực (N) vuông góc với mặt bị ép; S: diện tích mặt bị ép (m²). Đơn vị: paxcan (Pa), 1 Pa = 1 N/m². Lưu ý đổi cm², dm² sang m² trước khi tính. Ví dụ: F = 100N, S = 20cm² = 0,002m² thì p = 50 000 Pa.
Công thức lực đẩy Ac-si-met và ý nghĩa các đại lượng?
FA = d.V d: trọng lượng riêng của chất lỏng (N/m³); V: thể tích phần chất lỏng bị vật chiếm chỗ (phần vật chìm trong chất lỏng, m³). Lưu ý: V là thể tích phần chìm chứ không phải cả vật nếu vật chỉ nổi một phần.
Phát biểu định luật lực đẩy Ac-si-met?
Mọi vật nhúng trong chất lỏng đều bị chất lỏng đẩy thẳng đứng từ dưới lên với lực có độ lớn bằng trọng lượng phần chất lỏng mà vật chiếm chỗ.
Áp suất khí quyển thay đổi thế nào theo độ cao?
Càng lên cao áp suất khí quyển càng giảm. Quy ước gần đúng: cứ lên cao 12 m thì giảm 1 mmHg.
Áp suất khí quyển được đo bằng cách nào? Đơn vị và giá trị chuẩn?
Đo bằng áp suất của cột thủy ngân trong ống Tô-ri-xe-li. Đơn vị thường dùng: mmHg. 760 mmHg = 1,03.10⁵ Pa (áp suất khí quyển chuẩn).
Vì sao có áp suất khí quyển? Nó tác dụng theo phương nào?
Không khí có trọng lượng nên Trái Đất và mọi vật trên Trái Đất chịu áp suất khí quyển. Giống áp suất chất lỏng, áp suất này tác dụng theo mọi phương.
Chất rắn và chất lỏng truyền lực, áp suất khác nhau thế nào?
Chất rắn truyền nguyên vẹn áp lực theo phương của lực (F không đổi). Chất lỏng truyền nguyên vẹn áp suất (p không đổi) theo mọi hướng. Ví dụ: quả cân 10kg trên pittông S1 = 20cm², đáy S2 = 10cm². Bình đựng gỗ: F đáy = 100N, p đáy = 10⁵ Pa. Bình đựng nước: p đáy = p = 5.10⁴ Pa, F đáy = p.S2 = 50N.
Nguyên lý máy dùng chất lỏng (kích thủy lực, pittông)?
Áp suất tác dụng lên chất lỏng được chất lỏng truyền đi nguyên vẹn theo mọi hướng. F1/S1 = F2/S2 hay f/s = F/S. Cách làm: xác định diện tích pittông lớn, nhỏ; đổi đơn vị thích hợp (S = πr² nếu cho bán kính). Ví dụ: bán kính 10cm và 2cm thì S lớn gấp 25 lần, lực nhỏ chỉ bằng 1/25 trọng lượng vật.
Bình thông nhau chứa hai chất lỏng không hòa tan: cách giải bài toán?
Mực mặt thoáng ở hai nhánh không bằng nhau. Cách làm: chọn mặt phẳng nằm ngang đi qua mặt phân cách (hoặc đáy của chất lỏng nặng hơn), áp suất tại hai điểm trên mặt phẳng đó bằng nhau. Ví dụ: d1.h1 = d2.h2 thì chất lỏng có d nhỏ hơn có cột cao hơn.
Bình thông nhau chứa cùng một chất lỏng đứng yên thì mực chất lỏng các nhánh thế nào?
Các mặt thoáng ở các nhánh đều ở cùng một độ cao.
Vật nằm trong lòng chất lỏng chịu những áp suất nào?
Ngoài áp suất chất lỏng, vật còn chịu thêm áp suất khí quyển do chất lỏng truyền tới (nếu mặt thoáng tiếp xúc với khí quyển).
Trong chất lỏng đứng yên, các điểm có áp suất bằng nhau khi nào?
Các điểm cùng nằm trên một mặt phẳng nằm ngang (cùng độ sâu, trong cùng một chất lỏng) có áp suất bằng nhau. Dùng để lập phương trình trong bài bình thông nhau: chọn hai điểm cùng mặt phẳng ngang rồi cho áp suất bằng nhau.
Công thức áp suất chất lỏng?
p = d.h d: trọng lượng riêng của chất lỏng (N/m³); h: độ sâu tính từ mặt thoáng (m). Liên hệ: d = 10.D (D là khối lượng riêng, kg/m³). Ví dụ: nước biển d = 10300 N/m³, áp kế chỉ 2,02.10⁶ N/m² thì h = 2,02.10⁶ / 10300 ≈ 196 m.
Áp suất chất lỏng gây ra theo những phương nào?
Chất lỏng đựng trong bình gây áp suất theo mọi phương lên đáy bình, thành bình và mọi vật đặt trong lòng nó.