Lớp 8 KHTN 8 - Chân trời sáng tạo

Áp suất trong chất lỏng

I. Sự truyền áp suất của chất lỏng

Áp suất tác dụng vào chất lỏng sẽ được chất lỏng truyền đi nguyên vẹn theo mọi hướng.

Ví dụ 1: Trong hệ thống phanh của ô tô, người ta dùng chất lỏng là dầu (còn gọi là dầu phanh) để truyền áp suất. Khi đạp vào chân phanh, pit-tông sẽ nén chất lỏng, tạo nên áp suất truyền nguyên vẹn đến hệ thống phanh của các bánh xe, đảm bảo an toàn cho xe.

Hình 1: Sơ đồ nguyên lí hoạt động của hệ thống phanh ô tô

Ví dụ 2: Máy thủy lực có cấu tạo gồm hai xilanh được nối thông với nhau, bên trong hai xilanh chứa đầy chất lỏng (thường là dầu). Hai xilanh được đậy kín bằng hai pit-tông nhỏ có tiết diện s, pit-tông lớn có tiết diện S.

Hình 2: Sơ đồ nguyên lí hoạt động của máy thủy lực

Khi tác dụng một lực f lên pit-tông nhỏ, lực này gây áp suất p=\frac{f}{s} lên chất lỏng. Áp suất này được chất lỏng truyền nguyên vẹn tới pit-tông lớn và gây nên lực nâng F lên pit-tông lớn.

F=p\times S=\frac{f\times S}{s} \Rightarrow \frac{F}{f} =\frac{S}{s}

Như vậy, tiết diện S lớn hơn tiết diện s bao nhiêu lần thì lực F sẽ lớn hơn lực f bấy nhiêu lần. Nhờ đó, ta có thể dùng một lực nhỏ để nâng một chiếc ô tô lên cao.

II. Định luật Archimedes

Nếu đưa một vật vào trong chất lỏng thì chất lỏng tác dụng lực đẩy, gọi là lực đẩy Archimedes. Lực này có phương thẳng đứng, chiều từ dưới lên, độ lớn bằng trọng lượng của phần chất lỏng mà vật chiếm chỗ.

Mở rộng:

Ngoài đại lượng khối lượng riêng của một chất, người ta còn dùng khái niệm trọng lượng riêng. Trọng lượng riêng là trọng lượng của một đơn vị thể tích của một chất. Công thức tính trọng lượng riêng:

d = \frac{P}{V}

Trong đó: d là trọng lượng riêng; P là trọng lượng của vật; V là thể tích của vật.

Từ đó, lực đẩy Archimedes FA có thể được tính theo công thức sau:

FA = d\timesV

Trong đó: d là trọng lượng riêng của chất lỏng (N/m3) và V là thể tích chất lỏng bị chiếm chỗ.

III. Điều kiện về vật nổi, vật chìm

Thí nghiệm khảo sát điều kiện về vật nổi, chìm trong chất lỏng:

 

a)                               b)                        c) 

Hình 3: Thả quả trứng trong cốc nước: a) trứng chìm trong nước;
b) trứng lơ lửng trong nước muối loãng; c) trứng nổi trong nước muối đậm đặc

Gọi FA là lực đẩy Archimedes, Pv là trọng lượng của vật, Dv là khối lượng riêng của vật, DO là khối lượng riêng của chất lỏng. Một vật được nhúng trong chất lỏng thì:

  • Vật nổi lên khi: FA > Pv hay: DO > Dv.
  • Vật chìm xuống khi: FA < Pv hay: DO < Dv.
  • Vật lơ lửng trong chất lỏng khi: FA = Pv hay: DO = Dv.
Câu trắc nghiệm mã số: 38634,37009,39296
  • 6 lượt xem

Nội dung cùng chủ đề

Sắp xếp theo
🖼️
Xóa Gửi bình luận

KHTN 8 - CTST