Chủ đề: Áp suất, áp suất chất lỏng, áp suất chất khí bình thông nhau

Ngày soạn : 01/02/2012 Ngày dạy : 09/02/2012 Tiết : 58 - 65 CHỦ ĐỀ : ÁP SUẤT, ÁP SUẤT CHẤT LỎNG, ÁP SUẤT CHẤT KHÍ BÌNH THÔNG NHAU I - Một số kiến thức cần nhớ. - Áp suất là độ lớn của áp lực trên một đơn vị diện tích bị ép. Công thức: - Càng xuống sâu áp suất chất lỏng càng lớn. Công thức: P = d.h - Càng lên cao áp suất khí quyển càng giảm, cứ lên cao 12 m thì cột thủy ngân giảm xuống 1mm Hg. - Trong bình thông nhau chứa cùng một chất lỏng đứng yên, mặt thoáng ở các nhánh đều ở cùng một độ cao. - Trong máy ép dùng chất lỏng ta có công thức: II - Bài tập vận dụng Bài 1: Một người thợ lặn mặc bộ áo lặn chịu được một áp suất tối đa là 300 000N/m2. Biết trọng lượng riêng của nước là 10000 N/m3. a) Hỏi người thợ đó có thể lặn được sâu nhất là bao nhiêu mét? b)Tính áp lực của nước tác dụng lên cửa kính quan sát của áo lặn có diện tích 200cm2 khi lặn sâu 25m. Gợi ý a) ADCT: P = dh Þ h = b) P = d.h P = Þ F = P.S ĐS: a) 30m b) 5 000N Bài 2:Một bình thông nhau chứa nước biển. người ta đổ thêm xăng vào một nhánh. Mặt thoáng ở hai nhánh chênh lệch nhau 18mm. Tính độ cao của cột xăng, cho biết trọng lượng riêng của nước biển là 10 300 N/m3, của xăng là 7000 N/m3 * Gợi ý: - Ta có PA = PB Þ d1h1 = d2h2 mà ; h2 = h1 - h Þ d1h1 = d2(h1 - h) Þ h1 = ĐS : 5,6 cm A h2 h1 h B Bài 3: Một người năng 60kg cao 1,6 m thì có diện tích cơ thể trung bình là 1,6m2 hãy tính áp lực của khí quyển tác dụng lên người đó trong điều kiện tiêu chuẩn. Biết trọng lượng riêng của thủy ngân là 136 000 N/m3 . Tại sao người ta có thể chịu đựng được áp lực lớn như vậy mà không hề cảm thấy tác dụng của áp lực này? Lời giải: - Ở điều kiện tiêu chuẩn áp suất khí quyển là 76 cmHg P = d.h = 136 000. 0,76 = 103 360 N/m2 Ta có P = Þ F = P.S = 165 376 (N) - Người ta có thể chịu đựng được và không cảm thấy tác dụng của áp lực này vì bên trong cơ thể cũng có không khí nên áp lực tác dụng từ bên ngoài và bên trong cân bằng nhau. Bài 4:Một xe tăng có trọng lượng 26 000N. Tính áp suất của xe tăng lên mặt đường, biết rằng diện tích tiếp xúc của các bản xích với mặt đất là 1,3m2. Hãy so sánh áp suất đó với áp suất của một người nặng 450 N có diện tích tiếp xúc 2 bàn chân với mặt đất là 200cm2 ? Bài giải - Áp suất xe tăng tác dụng lên mặt đường P1 = = 20 000N/m2 - Áp suất của người tác dụng lên mặt đường P2 = = 22 500N/m2 - Áp suất của người tác dụng lên mặt đường là lớn hơn áp suất của xe tăng tác dụng lên mặt đường. Bài 5:Tính áp suất do ngón tay gây ra ấn lên cái kim, nếu sức ép bằng 3N và diện tích của mũi kim là 0,0003cm2 Bài giải Áp suất do ngón tay gây ra: P = = = = 100 000 000 N/m2 Bài 6:Một cái nhà gạch có khối lượng 120 tấn. Mặt đất ở nơi cất nhà chỉ chịu được áp suất tối đa là 100 000 N/m2. Tính diện tích tối thiểu của móng. Bài giải: m = 120 tấn = 120 000kg - Vậy áp lực của ngôi nhà tác dụng lên mặt đất là: F = 1 200 000 N Theo công thức P = Þ S = = = 12 m2 ĐS: 12 m2 III- Bài tập bổ sung Bài 7:Đặt một bao gạo 60 kg lên một cái ghế bốn chân có khối lượng 4 kg. diện tích tiếp xúc với mặt đất của mỗi chân ghế là 8 cm2. Tính áp suất các chân ghế tác dụng lên mặt đất. Bài 8:Khối lượng của em học sinh là 40 kg, diện tích của cả hai bàn chân là 4dm2. Hãy tính áp suất của cơ thể em lên mặt đất khi đứng thẳng. Làm thế nào để tăng áp suất lên gấp đôi một cách nhanh chóng và đơn giản. Bài 9:Toa xe lửa có trọng lượng 500 000 N có 4 trục bánh sắt, mỗi trục bánh có 2 bánh xe, diện tích tiếp xúc của mỗi bánh với mặt ray là 5cm2. a) Tính áp suất của toa lên ray khi toa đỗ trên đường bằng. b) Tính áp suất của toa lên nền đường nếu tổng diện tích tiếp xúc của đường ray và tà vẹt với mặt đường (phần chịu áp lực) là 2m2. Bài 10: a) Tính chiều cao giới hạn của một tường gạch nếu áp suất lớn nhất mà móng có thể chịu được là 110 000N/m3. Biết trọng lượng riêng trung bình của gạch và vữa là 18400N/m3. b) Tính áp lực của tường lên móng, nếu tường dày 22 cm, dài 10m và cao như trên ý a) Bài 11:Đường kính pit tông nhỏ của một kích dùng dầu là 3 cm. Hỏi diện tích tối thiểu của pít tông lớn là bao nhiêu để tác dụng một lực 100 N lên pít tông nhỏ có thể nâng được 1 ô tô khối lượng 2 000 kg? Bài 12:Một máy lặn khảo sát đáy biển có thể tích 16cm3, trong không khí trọng lượng là 300 000N. Máy có thể đứng trên mặt đất nằm ngang nhờ 3 chân, diện tích tiếp xúc của mỗi chân với đất là 0,5m2. Xác định áp suất của máy lặn trên mặt đất. Máy làm việc ở đáy biển có độ sâu 200m nhờ đứng trên 3 chân ở địa hình bằng phẳng. Xác định áp suất của máy lên đáy biển. Tìm áp lực của nước biển lên cửa sổ quan sát của máy nằm cách đáy biển 2m. Biết diện tích cửa sổ là 0,1m2. Trọng lượng riêng của nước biển là 10 300N/m3. Bài 13:Một chiếc tàu bị thủng 1 lỗ ở độ sâu 2,8m. Người ta đặt một miếng vá áp vào lỗ thủng đó từ phía trong. Hãy tính xem cần đặt một lực có độn lớn là bao nhiêu để giữ miếng vá nếu lỗ thủng rộng 150cm2. Biết trọng lượng riêng của nước là d = 10 000N/m3.