Tại sao người thợ lặn phải mặc bộ áo lặn

Câu hỏi: Tại sao khi lặn sâu người thợ lặn phải mặc bộ áo lặn chịu được áp suất lớn?

Trả lời:

Do chất lỏng tác dụng lên mọi phương, mà trong lòng biển sâu áp lực rất lớn đến hàng nghìn N/m2. Vì thế người thợ nặn phải cần mặc áo lặn chịu được áp suất này

Cùng Top lời giải tìm hiểu vềÁp suất chất lỏng Bình thông nhau các em nhé!

1. Áp suất chất lỏng là gì?

- Áp suất của chất lỏng tại một điểm bất kỳ trong lòng chất lỏng là giá trị áp lực lên một đơn vị diện tích đặt tại điểm đó. Nói cách khác, đó là lực đẩy của chất lỏng được truyền trong đường ống. Lực đẩy của chất lỏng càng nhanh thì áp suất càng mạnh. Ngược lại, nếu lực đẩy yếu thì áp suất sẽ thấp.

- Ta có ví dụ cụ thể như sau: Trong một đường ống bơm nước, ta chỉnh áp lực bơm của máy bơm tăng lên. Khi đó, bạn sẽ thấy lượng nước trong ống chảy nhanh hơn và bể chứa nước sẽ nhanh đầy. Áp suất trong đường ống dẫn nước lúc này cũng đang tăng mạnh.

- Áp suất của chất lỏng bình thông nhau đo được từ 2 bình gắn vào nhau bằng 1 hoặc nhiều đường ống. Đồng thời, trong bình có chứa cùng 1 loại chất lỏng. Thì khi đó, các mặt thoáng của nó ở những nhánh khác nhau đều có cùng một độ cao.

2. Công thức tính và đơn vị áp suất chất lỏng là gì?

- Áp suất của chất lỏng được ký hiệu là P và được tính theo công thức là:

P = d.h

Trong đó:

P là áp suất của chất lỏng đang xét.Đơn vị áp suất chất lỏnglà Pa hoặc newton trên mét bình (N/m2).

h là độ cao của cột chất lỏng. Nó được tính từ mặt thoáng chất lỏng tớii điểm đang tính. Đơn vị của h là mét (m).

d là ký hiệu trọng lượng riêng của chất lỏng. Đơn vị của d là N/m3.

* Công thức tính áp suất của chất lỏng là gì?

Ngoài cách tính như trên thì trong công nghiệp đã có cácdụng cụ đo áp suất chất lỏng. Đó là những loại cảm biến được trang bị khả năng đo áp suất đa dạng với độ chính xác cao.

3. Các yếu tố ảnh hưởng đến áp suất của chất lỏng là gì?

- Từ công thức tính P = d.h, ta có thể suy ra áp suất của chất lỏng phụ thuộc vào 2 yếu tố chính. Một là chiều cao của cột mét nước hay còn gọi là chiều cao của chất lỏng trong bình hoặc vật chứa. Hai là trọng lượng riêng của chất lỏng đang xét.

- Theo công thức trên, chiều cao (h) tỷ lệ thuận với áp suất. Chính vì thế, chiều cao càng lớn kéo theo áp suất càng lớn và ngược lại.

- Ngoài ra, trong thực tế thì áp suất của chất lỏng còn phụ thuộc vào nhiệt độ. Ví dụ, ta xét 2 nồi nước có các điều kiện chiều cao và khối lượng như nhau. Nồi nào có nhiệt độ thấp hơn thì áp suất của nó cũng thấp hơn nhiều so với nồi có nhiệt độ cao.

4. Bình thông nhau là gì?

- Giống như tên gọi của bình. Bình thông nhau là chiếc bình có hai nhánh thông đáy với nhau. Chiếc bình này cũng có rất nhiều những lý thuyết về áp suất chất lỏng liên quan. Chính vì vậy, trong chương trình vật lý lớp 8 của các em, hai chủ đề này được học cùng nhau.Áp suất chất lỏng bình thông nhaucó những điều cần chú ý sau đây:

+ 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.

+ Trong bình thông nhau chứa cùng một chất lỏng đứng yên, áp suất tại các điểm ở trên cùng mặt phẳng ngang đều bằng nhau.

- Tuy nhiên điều này chỉ đúng khi trong bình thông nhau cùng chứa một chất lỏng. Trong trường hợp khác, bình thông nhau có chứa 2 chất lỏng trở lên thì điều này không còn đúng nữa.

5. Ứng dụng của áp suất chất lỏng bình thông nhau

- Ứng dụng cơ bản củaáp suất chất lỏng bình thông nhauđó chính là máy ép chất lỏng. Khi tác dụng một lực f lên pittông nhỏ có diện tích s, lực này gây áp suất p = f/s lên chất lỏng. Áp suất này được chất lỏng truyền đi nguyên vẹn theo mọi hướng tới pittông lớn có diện tích S và gây ra lực nâng F lên pittông này. Để hiểu hơn về điều này, các em nên tìm hiểu trên lớp thông qua thí nghiệm thực tế. Từ thí nghiệm các em cũng có thể rút ra được cách hoạt động của máy ép chất lỏng. Công thức máy ép dùng chất lỏng: F/f = S/s.

- Đối với các bài tập tính toán độ lớn của tác dụng lực, các em sẽ phải sử dụng nhiều đến công thức này. Các em hãy ghi chép và sử dụng nhiều để vận dụng chính xác hơn nhé! Dạng bài tập có độ khó tăng dần. Tuy nhiên đề bài sẽ cho các em gợi ý để tìm ra các ẩn số. Từ đó thay vào công thức chung để tính toán ra yêu cầu của đề bài. Bài tập của chủ đềáp suất chất lỏng bình thông nhauđược đánh giá là bài tập vừa và khó.

Câu 1: Tại sao khi lặn sâu, người thợ lặn phải mặc bộ áo lặn chịu được áp suất lớn ? 

Tại sao người thợ lặn phải mặc bộ áo lặn

Trả lời: Khi lặn xuống biển, người thợ lặn phải mặc bộ áo lặn nặng nề, chịu được áp suất lên đến hàng nghìn N/m2 vì lặn sâu dưới lòng biển, áp suất do nước biển gây nên lên đến hàng nghìn N/m2, người thợ lặn nếu không mặc áo lặn thì không thể chịu được áp suất này.

Câu 2: Một thùng cao 1,2 m đựng đầy nước. Tính áp suất của nước lên đáy thùng và lên một điểm ở cách đáy thùng 0,4 m.

Tại sao người thợ lặn phải mặc bộ áo lặn

Trả lời:

Áp suất tác dụng đáy thùng là: p1 = d.h1 = 10000.1,2 = 12000 N/m2

Áp suất tác dụng lên điểm cách đáy thùng 0,4 m là:

P2 = d.h2 = 10000.0,8 = 8000 N/m2

Câu 3: Trong hai ấm vẽ ở hình 8, ấm nào đựng được nhiều nước hơn? Vì sao?

Tại sao người thợ lặn phải mặc bộ áo lặn

Trả lời: Trong hai ấm vẽ ở hình trên, ấm có vòi cao hơn thì đựng được nhiều nước hơn vì ấm và vòi ấm là bình thông nhau nên mực nước ở ấm và vòi luôn luôn ở cùng một độ cao.

Câu 4: Hình 9 vẽ một bình kín có gắn thiết bị dùng để biết mực chất lỏng chứa trong nó. Bình kín được làm bằng vật liệu không trong suốt. Thiết bị được làm bằng vật liệu trong suốt. Hãy giải thích hoạt động của thiết bị này.

Tại sao người thợ lặn phải mặc bộ áo lặn

Trả lời: Để biết mực chất lỏng trong bình kín không trong suốt, người ta dựa vào nguyên tắc bình thông nhau: Một nhánh làm bằng chất liệu trong suốt, mực chất lỏng trong bình kín luôn luôn bằng mực chất lỏng mà ta nhìn thấy ở phần trong suốt. Thiết bị này gọi là ống đo mực chất lỏng.





Page 2

        Tìm hiểu thông tin trên các trang web sau:

        +  IV - Vận dụng - Ứng dụng

        + V - Có thể em chưa biết

        Rồi hoàn thành các nhiệm vụ sau:

           + Trả lời các câu hỏi phần vận dụng

           + Kể tên các ứng dụng của áp suất chất lỏng và bình thông nhau mà em biết. 


Page 3

Để tìm hiều về bài "Áp suất chất lỏng - Bình thông nhau" các em phải thực hiện các nhiệm vụ cụ thể trong 4 nội dung của bài học dưới đây:

Nội dung thứ nhất: Tìm hiểu Sự tồn tại của áp suất trong lòng chất lỏng.Xem tiếp...Nội dung thứ hai: Tìm hiểu công thức tính áp suất chất lỏng.Xem tiếp...Nội dung thứ ba: Tìm hiểu bình thông nhau.Xem tiếp...Nội dung thứ tư: Vận dụng - Ứng dụngXem tiếp...


Page 4

        Nghiên cứu thông tin trong các trang web, hình ảnh và clip sau:

        + Sự tồn tại áp suất trong lòng chất lỏng

           + http://baigiang.violet.vn/present/show/entry_id/200341

Tại sao người thợ lặn phải mặc bộ áo lặn

Hình 3: Thí nghiệm chất lỏng tác dụng áp suất lên đáy bình

             http://www.youtube.com/watch?v=cdnYIlTNRW8

Hình 4: Thí nghiệm chất lỏng tác dụng áp suất lên các vật trong lòng nó

        Rồi hoàn thành các nhiệm vụ sau:

        + Khi bình chứa chất lỏng, chất lỏng có tác dụng áp suất lên đáy bình và thành bình không ?

        + Chất lỏng có tác dụng áp suất lên các vật trong lòng nó không ?