Lý thuyết và phương pháp giải bài tập về áp suất môn Vật Lý 8 năm 2021-2022

 Hình 4 có diện tích tiếp xúc nhỏ hơn hình 3 nên ở hình 4 vật vừa có áp lực F lớn nhất vừa có tiết diện S nhỏ nhất nên áp suất gây ra lớn nhất.. Hình 4 vật có tiết diện nhỏ và áp lực lớ[r]

LÝ THUYẾT VÀ PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP VỀ ÁP SUẤT MÔN VẬT LÝ 8 NĂM

2021-2022

1 LÝ THUYẾT TRỌNG TÂM

1.1 Áp lực Áp suất

Áp lực là lực ép có phương vuông góc với mặt bị ép

Để xác định tác dụng của áp lực lên mặt bị ép, người ta đưa

ra khái niệm áp suất Áp suất được tính bằng độ lớn của áp

lực trên một đơn vị diện tích bị ép

F p S

 Trong đó: p là áp suất, F là áp lực tác dụng lên mặt bị ép có

diện tích là S

Khi người đứng trên sàn thì có một áp lực do người tác dụng lên sàn Lực ép này vuông góc với mặt sàn

Nếu đơn vị lực là niutơn (N), đơn vị diện tích là mét vuông (m2) thì đơn vị của áp suất là niutơn trên mét vuông (N/m2), còn gọi là paxcan, kí hiệu là Pa:

1 Pa = 1 N/m2

1.2 Áp suất chất lỏng – Bình thông nhau

Áp suất chất lỏng

Chất lỏng gây áp suất theo mọi phương lên đáy bình, thành

bình và các vật ở trong lòng nó

Áp suất chất lỏng thay đổi theo độ sâu:

pd.h Trong đó h là độ sâu tính từ điểm tính áp suất tới mặt thoáng

của chất lỏng, d là trọng lượng riêng của chất lỏng

Bình thông nhau

Trong bình thông nhau chứa cùng một chất lỏng đứng yên,

các mặt thoáng của chất lỏng ở các nhánh khác nhau đều ở

cùng một độ cao

Máy nén thủy lực

Máy thủy lực có cấu tạo gồm hai xi lanh, một to, một nhỏ,

được nối thông với nhau Trong hai xi lanh có chứa đầy chất

lỏng, thường là dầu Hai xi lanh được đậy kín bằng hai

pít-tông

Khi tác dụng một lực đẩy f lên pít-tông nhỏ có diện tích s,

lực này gây áp suất p = f/s lên chất lỏng Áp suất này được

chất lỏng truyền nguyên vẹn tới pít-tông lớn có diện tích S

và gây nên lực nâng F lên pít-tông này Từ đó ta có:

f  s

Ta thấy diện tích S lớn hơn diện tích s bao nhiêu lần thì lực F sẽ lớn hơn lực f bấy nhiêu lần Nhờ đó mà ta có thể dùng tay để nâng cả một chiếc ô tô Người ta còn dùng máy thủy lực để nén các vật

1.3 Áp suất khí quyển

Trái Đất và mọi vật trên Trái Đất đều chịu tác dụng của áp

suất khí quyển theo mọi phương

Khi ta hút một hộp sữa, nếu hút hết sữa thì càng hút hộp sữa càng bị bẹp theo

Áp suất khí quyển bằng áp suất của cột thủy ngân trong ống

Tô-ri-xen-li, do đó người ta thường dùng mmHg làm đơn vị

đo áp suất khí quyển

nhiều phía Nguyên nhân chính là do áp suất khí quyển áp lên hộp sữa theo mọi phía

Càng lên cao không khí càng loãng nên

áp suất khí quyển càng giảm

2 PHƯƠNG PHÁP GIẢI

Bước 1: Xác định lực gây áp suất và diện tích bề mặt

bị ép bởi áp lực

Chú ý: Áp lực của một vật đặt trên mặt phẳng lên

mặt phẳng đó có độ lớn bằng trọng lượng của vật

Bước 2: Áp dụng công thức tính áp suất

F p S



Ví dụ: Một lọ hoa có khối lượng 500g được đặt

trên bàn Tính áp lực của lọ hoa lên mặt bàn?

Hướng dẫn giải

Đổi 500g = 0,5kg

Áp lực của lọ hoa tác dụng lên mặt bàn bằng với trọng lượng của lọ hoa:

 

F P 10.m10.0,55 N

3 VÍ DỤ MINH HỌA

Ví dụ 1: Cùng một lực như nhau tác dụng lên hai vật khác nhau Diện tích tác dụng của lực lên vật A lớn

gấp đôi diện tích tác dụng của lực lên vật B Chọn khẳng định đúng

A Áp suất tác dụng lên vật A lớn gấp đôi áp suất tác dụng lên vật B

B Áp suất tác dụng lên vật B lớn gấp đôi áp suất tác dụng lên vật A

C Áp suất tác dụng lên hai vật như nhau

D Áp suất tác dụng lên vật A lớn gấp bốn lần áp suất tác dụng lên vật B

Hướng dẫn giải

Áp suất tác dụng lên vật có biểu thức: p F

S

 Hai vật A và B chịu tác dụng của cùng một lực như nhau FA FBF Nhưng diện tích tác dụng của lực

lên vật A lớn gấp đôi diện tích lực tác dụng lên vật B, tức là: SA 2SB Ta có:

Áp suất tác dụng lên vật B là: B

B

F p S



Áp suất tác dụng lên vật A là: A B

Như vậy, áp suất tác dụng lên vật B lớn gấp đôi áp suất tác dụng lên vật A

Chọn B

Mẹo: Để so sánh áp suất, ta lập biểu thức tính áp suất của hai vật rồi chia về để so sánh các đại lượng đã

biết

Ví dụ 2: Cho các hình vẽ sau, trường hợp nào áp suất tác dụng lên sàn lớn nhất:

A Hình 1 B Hình 2 C Hình 3 D Hình 4

Hướng dẫn giải

Công thức áp suất tác dụng lên sàn là: p F

S



Vì áp lực của viên gạch lên sàn nhà không đổi (luôn bằng trọng lượng của viên gạch) nên áp suất lớn nhất khi có áp lực F lớn nhất và tiết diện S nhỏ nhất

 Hình 1 và hình 2 dùng một hộp nên áp lực gây ra nhỏ hơn dùng 2 hộp trong hình 3 và hình 4

 Hình 4 có diện tích tiếp xúc nhỏ hơn hình 3 nên ở hình 4 vật vừa có áp lực F lớn nhất vừa có tiết diện S nhỏ nhất nên áp suất gây ra lớn nhất

Hình 4 vật có tiết diện nhỏ và áp lực lớn nên áp suất vật tác dụng lên sàn lớn nhất

Chọn D

Ví dụ 3: Một bao gạo nặng 50 kg được đặt lên một cái bàn ghế 5 kg, ghế có 4 chân Diện tích tiếp xúc

của mỗi chân với mặt đất là 2 cm2

a Tính áp lực mà bao gạo và ghế tác dụng lên mặt đất?

b Tính áp suất của các chân ghế đặt lên mặt đất?

Hướng dẫn giải

a Áp lực mà bao gạo và ghế tác dụng lên mặt đất là:

F P 10.(mm ) 10.(50 5)  550(N)

b Tổng diện tích tiếp xúc của ghế với mặt đất là:

S4.28(cm )8.10 (m )

Áp suất của các chân ghế đặt lên mặt đất là: p F 5504 687500(N/ m )2

S 8.10

Nhận xét: Áp lực mà bao gạo và ghế tác dụng lên mặt đất bằng tổng trọng lượng của bao gạo và ghế

Ví dụ 4: Chiếc tủ lạnh gây ra một áp suất 1400 Pa lên sàn nhà Biết diện tích tiếp xúc của tủ và sàn nhà là

0,5 m2 Hãy tính khối lượng của chiếc tủ lạnh?

Hướng dẫn giải

Từ công thức p F

S

 ta suy ra áp lực do tủ lạnh tác dụng lên sàn nhà:

Fp.S 1400.0,5 700(N)

Áp lực F do tủ lạnh tác dụng lên sàn nhà có độ lớn bằng trọng lượng P của tủ:

P F 700(N)

Khối lượng của chiếc tủ lạnh là: m P 700 70(kg)

10 10

Ví dụ 5: Một hình hộp chữ nhật có kích thước

20cm 10cm 5cm  được đặt trên mặt bàn nằm

ngang Biết trọng lượng riêng của chất làm nên vật

là d2.10 N / m4 3 Áp suất lớn nhất và nhỏ nhất

mà vật tác dụng lên mặt bàn là bao nhiêu?

A pmax 4000Pa; pmin 1000Pa

B pmax 10000Pa; pmin 2000Pa

C pmax 4000Pa; pmin 1500Pa

D pmax 10000Pa; pmin 5000Pa

Hướng dẫn giải

Đổi 20 cm = 0,2 m; 10 cm = 0,1 m; 5 cm = 0,05 m

Thể tích của hình hộp chữ nhật là: V0, 2.0,1.0,05 10 (m ) 3 3

Trọng lực của vật là: Pd.V2.10 104 320(N)

Vật gây ra áp suất p P

S

 lớn nhất khi diện tích tiếp xúc của vật nhỏ nhất Diện tích của mặt hộp lớn nhất khi mặt

được tạo bởi các cạnh dài nhất

Khi ta đặt mặt có diện tích:

2 max

S 0, 2.0,10,02(m ) lên mặt bàn thì áp suất do vật

gây ra là nhỏ nhất:

min

max

S 0, 02

Khi ta đặt mặt có diện tích:

min

S 0,05.0,1 5.10 (m )  lên mặt bàn thì áp suất do

vật gây ra là lớn nhất:

min

S 5.10

Chọn A

Mẹo: Các mặt của hộp có diện tích khác nhau Áp lực lên mặt đất không đổi và bằng trọng lượng của

hộp Do đó áp suất phụ thuộc vào việc ta đặt mặt nào xuống mặt bàn Diện tích tiếp xúc càng nhỏ thì áp

suất càng lớn và ngược lại

Ví dụ 6: Một máy đánh ruộng với 2 bánh có khối lượng 1 tấn, để máy chạy được trên nền đất ruộng thì

áp suất máy tác dụng lên đất là 10000 Pa Hỏi diện tích mỗi bánh của máy đánh phải tiếp xúc với ruộng

là:

A 1 (m2) B 0,5 (m2) C 10000 (cm2) D 10 (m2)

Hướng dẫn giải

Áp lực do 2 bánh của máy đánh ruộng tác dụng trên nền đất ruộng là:

F P 10.m10.100010000(N)

Từ công thức p F

S

 ta suy ra diện tích của 2 bánh là: S F 10000 1(m )2

p 10000

Xe có hai bánh nên diện tích tiếp xúc của xe là diện tích tiếp xúc của hai bánh xe

Suy ra, diện tích tiếp xúc của 1 bánh của máy đánh ruộng là: 2

1

S 1

2 2

  

Chọn B

3 LUYỆN TẬP

Câu 1: Áp suất được tính bằng công thức:

A p F

S

F

Câu 2: Người ta bắc một tấm ván qua chỗ đất lún để mọi người có thể đi qua Việc làm đó nhằm:

A giảm áp lực B giảm diện tích bị ép

Câu 3: Vật thứ nhất có khối lượng m10,5kg, vật thứ hai có khối lượng m2 1kg Hãy so sánh áp suất

1

p và p2 của hai vật trên mặt sàn nằm ngang

Câu 4: Trong các trường hợp sau, trường hợp nào áp suất lớn nhất:

A Khi bạn Hoa xách cặp đứng bằng hai chân trên bục giảng

B Khi bạn Hoa xách cặp đứng co một chân

C Khi bạn Hoa không xách cặp đứng co một chân và nhón chân còn lại

D Khi bạn Hoa xách cặp đứng co một chân và nhón chân còn lại

Câu 5: Muốn tăng áp suất thì:

A Giảm diện tích mặt bị ép và giảm áp lực theo cùng tỉ lệ

B Giảm diện tích mặt bị ép và tăng áp lực

C Tăng diện tích mặt bị ép và tăng áp lực theo cùng tỉ lệ

D Tăng diện tích mặt bị ép và giảm áp lực

Câu 6: Móng nhà phải xây rộng bản hơn tường vì

A để giảm trọng lượng của tường xuống mặt đất

B để tăng trọng lượng của tường xuống mặt đất

C để tăng áp suất lên mặt đất

D để giảm áp suất tác dụng lên mặt đất

Câu 7: Khi đóng đinh vào tường ta thường đóng mũi đinh vào tường mà không đóng mũ (tai) đinh vào

Tại sao vậy?

A Đóng mũi đinh vào tường để tăng áp lực tác dụng nên đinh dễ vào hơn

B Mũi đinh có diện tích nhỏ nên với cùng áp lực thì có thể gây ra áp suất lớn nên đinh dễ vào hơn

C Mũ đinh có diện tích lớn nên áp lực nhỏ vì vậy đinh khó vào hơn

D Đóng mũi đinh vào tường là do thói quen còn đóng đầu nào cũng được

Câu 8: Khi nằm trên đệm mút ta thấy êm hơn khi nằm trên phản gỗ Tại sao vậy?

A Vì đệm mút mềm hơn phản gỗ nên áp suất tác dụng lên người giảm

B Vì đệm mút dầy hơn phản gỗ nên áp suất tác dụng lên người giảm

C Vì đệm mút dễ biến dạng để tăng diện tích tiếp xúc vì vậy giảm áp suất tác dụng lên thân người

D Vì lực tác dụng của phản gỗ vào thân người lớn hơn

Câu 9: Một người tác dụng lên mặt sàn một áp suất 1,7.104 (N/m2) Diện tích của bàn chân tiếp xúc với

mặt sàn là 0,03 (m2) Trọng lượng của người đó là:

A 51 (N) B 510 (N) C 5100 (N) D 5,1.104 (N)

Câu 10: Một vật có khối lượng 15 kg được đặt trên mặt đất Biết diện tích tiếp xúc của vật và mặt đất là 2

dm2 Áp suất do vật tác dụng lên mặt đất là:

A 7500 N/m2 B 750 N/m2 C 5000 N/m2 D 500 N/m2

Câu 11: Có hai loại xẻng ở hình vẽ sau Khi tác dụng cùng một lực thì xẻng nào nhấn mạnh vào đất hơn?

Tại sao?

Câu 12: Cho hai vật A và B, biết lực tác dụng lên vật A gấp 2 lần lực tác dụng lên vật B và diện tích tác

dụng của lực lên vật A lớn gấp 5 diện tích lực tác dụng lên vật B So sánh áp suất tác dụng lên vật A và

vật B?

Website HOC247 cung cấp một môi trường học trực tuyến sinh động, nhiều tiện ích thông minh, nội dung bài giảng được biên soạn công phu và giảng dạy bởi những giáo viên nhiều năm kinh nghiệm, giỏi

về kiến thức chuyên môn lẫn kỹ năng sư phạm đến từ các trường Đại học và các trường chuyên danh

tiếng

I Luyện Thi Online

- Luyên thi ĐH, THPT QG: Đội ngũ GV Giỏi, Kinh nghiệm từ các Trường ĐH và THPT danh tiếng xây dựng các khóa luyện thi THPTQG các môn: Toán, Ngữ Văn, Tiếng Anh, Vật Lý, Hóa Học và

Sinh Học

- Luyện thi vào lớp 10 chuyên Toán : Ôn thi HSG lớp 9 và luyện thi vào lớp 10 chuyên Toán các

trường PTNK, Chuyên HCM (LHP-TĐN-NTH-GĐ), Chuyên Phan Bội Châu Nghệ An và các trường Chuyên khác cùng TS.Trần Nam Dũng, TS Phạm Sỹ Nam, TS Trịnh Thanh Đèo và Thầy Nguyễn Đức Tấn

II.Khoá Học Nâng Cao và HSG

- Toán Nâng Cao THCS: Cung cấp chương trình Toán Nâng Cao, Toán Chuyên dành cho các em

HS THCS lớp 6, 7, 8, 9 yêu thích môn Toán phát triển tư duy, nâng cao thành tích học tập ở trường và đạt điểm tốt ở các kỳ thi HSG

- Bồi dưỡng HSG Toán: Bồi dưỡng 5 phân môn Đại Số, Số Học, Giải Tích, Hình Học và Tổ Hợp

dành cho học sinh các khối lớp 10, 11, 12 Đội ngũ Giảng Viên giàu kinh nghiệm: TS Lê Bá Khánh Trình,

TS Trần Nam Dũng, TS Phạm Sỹ Nam, TS Lưu Bá Thắng, Thầy Lê Phúc Lữ, Thầy Võ Quốc Bá Cẩn cùng

đôi HLV đạt thành tích cao HSG Quốc Gia

III Kênh học tập miễn phí

- HOC247 NET: Website hoc miễn phí các bài học theo chương trình SGK từ lớp 1 đến lớp 12 tất

cả các môn học với nội dung bài giảng chi tiết, sửa bài tập SGK, luyện tập trắc nghiệm mễn phí, kho tư liệu tham khảo phong phú và cộng đồng hỏi đáp sôi động nhất

- HOC247 TV: Kênh Youtube cung cấp các Video bài giảng, chuyên đề, ôn tập, sửa bài tập, sửa đề

thi miễn phí từ lớp 1 đến lớp 12 tất cả các môn Toán- Lý - Hoá, Sinh- Sử - Địa, Ngữ Văn, Tin Học và Tiếng Anh

Vững vàng nền tảng, Khai sáng tương lai

Học mọi lúc, mọi nơi, mọi thiết bi – Tiết kiệm 90%

Học Toán Online cùng Chuyên Gia

HOC247 NET cộng đồng học tập miễn phí HOC247 TV kênh Video bài giảng miễn phí