Bài 8. Áp suất chất lỏng - Bình thông nhau

Tại sao khi lặn sâu người thợ lặn phải mặc bộ giáp lặn chịu được áp suất lớn.
Ta đã biết, khi đặt vật rắn lên mặt bàn, vËt rắn sẽ tác dụng lên mặt bàn một áp suất theo phương của trọng lực. Còn khi đổ một chất lỏng vào trong bình thì chất lỏng có gây áp suất lên bình không, nếu có thì áp suất này có giống áp suất của chất rắn không?
I. Sự tồn tại của áp suất trong lòng chất lỏng:
I.SỰ TỒN TẠI CỦA ÁP
SUẤT TRONG LÒNG
CHẤT LỎNG
1. Thí nghiệm 1
Một bình hình trụ có đáy C và các lỗ A, B ở thành bình được bịt bằng màng cao su mỏng.
Hãy quan sát hiện tượng xãy ra khi ta đổ nước vào bình.
C1 Màng cao su bị biến dạng chứng tỏ điều gì?
Chất lỏng gây ra áp suất lên đáy bình và thành bình.
C2 Có phải chất lỏng chỉ tác dụng áp suất lên bình theo một phương như chất rắn hay không?
Chất lỏng gây ra áp suất theo mọi phương.
I.SỰ TỒN TẠI CỦA ÁP
SUẤT TRONG LÒNG
CHẤT LỎNG
2. Thí nghiệm 2
Lấy một bình hình trụ thuỷ tinh có đĩa D tách rời làm đáy. Muốn D đậy kín đáy ống ta phải dùng tay kéo dây buộc đĩa lên.
I.SỰ TỒN TẠI CỦA ÁP
SUẤT TRONG LÒNG
CHẤT LỎNG
2. Thí nghiệm 2
Lấy một bình hình trụ thuỷ tinh có đĩa D tách rời làm đáy. Muốn D đậy kín đáy ống ta phải dùng tay kéo dây buộc đĩa lên.
C3 Khi nhấn bình vào trong nước rồi buông tay ra kéo sợi dây ra, đĩa D vẫn không rời khỏi đáy kể cả khi quay bình theo các hướng khác nhau. Thí nghiệm này chứng tỏ điều gì?
Chất lỏng gây ra áp suất theo mọi phương và lên các vật trong lòng của nó.
3. Kết luận
C4 Dựa vào các thí nghiệm trên, hãy chọn từ thích hợp cho các ô trống trong kết luận sau đây:
Chất lỏng không chỉ gây ra áp suất lên ……… bình, mà lên cả …… bình và các vật ở ……………. chất lỏng.
thành
đáy
trong lòng
I.SỰ TỒN TẠI CỦA ÁP
SUẤT TRONG LÒNG
CHẤT LỎNG
Giả sử có một khối chất lỏng hìng trụ diện tích đáy là S, chiều cao là h. Hãy dựa vào công thức tính áp suất em mà đã học trong bài áp suất chất rắn để chứng minh công thức áp suất trong lòng chất lỏng. p=d.h.
Mà F = P =m.g = D.V.g =D.S.h.g= d.S.h
p: áp suất ở đáy cột chất lỏng.
d: trọng lượng riêng của chất lỏng.
h: là chiều cao của cột chất lỏng.
Đơn vị:
p: Pascal (Pa).
d: Newton trên mét khối (N/m3).
h: mét (m).
II. Công thức tính áp suất chất lỏng:
II. CÔNG THỨC TÍNH
ÁP SUẤT CHẤT LỎNG
III. Bình thông nhau:
C5 Đổ nước vào bình có 2 nhánh thông nhau (bình thông nhau). Hãy dựa vào công thức tính áp suất chất lỏng và đặc điểm của áp suất chất lỏng để so sánh áp suất pA , pB và dự đoán xem khi nước trong bình đã đứng yên thì các mực nước sẽ ở trạng thái nào trong 3 trang thái của hình 8.6.
c) PA= PB
III.BÌNH THÔNG NHAU
III. Bình thông nhau:
Làm thí nghiệm kiểm tra, rồi tìm từ thích hợp cho chổ trống trong kết luận dưới đây:
Trong bình thông nhau chứa cùng một chất lỏng đứng yên, các mực chất lỏng ở các nhánh luôn ở ………….. độ cao
cùng một
III.BÌNH THÔNG NHAU
IV. Vận dụng:
C6 Trả lời câu hỏi ở đầu bài.
Khi lặn sâu áp suất của nước biển tăng (vì độ sâu tăng). Vì vậy người thợ lặn mặc bộ áo lặn chịu áp suất lớn, nếu không thì người thợ lặn không chịu được áp suất cao này
C7 Một thùng cao 1,2m đựng đầy nước. Tính áp suất của nước lên đáy thùng và một điểm cách đáy thùng một đoạn 0,4m. (Cho dnước=10000N/m3)
Áp suất nước ở đáy thùng là:
p1 = d.h1 = 10000.1,2 = 12000(N/m2).
Áp suất nước ở điểm A cách đáy thùng 0,4m là:
p2 = d.h2 = 10000.(1,2 – 0,4) = 8000(N/m2).
IV. VẬN DỤNG
C8 Trong 2 ấm vẽ ở hình 8.7 ấm nào đựng được nhiều nước hơn?
Ấm có vòi cao hơn thì đựng được nhiều nước hơn. Vì mực nước trong ấm bằng độ cao của miệng vòi.
IV. VẬN DỤNG
C9 Hình 8.8 vẽ một bình kín có gắn thiết bị để biết mực chất lỏng chứa trong nó. Bình A được làm bằng vật liệu không trong suốt. Thiết bị B được làm bằng vật liệu trong suốt. Hãy giải thích hoạt động của thiết bị này.
Dựa vào nguyên tắc bình thông nhau, mực chất lỏng trong bình luôn bằng mực chất lỏng ta nhìn thấy. Thiết bị này gọi là ống đo mực chất lỏng.
IV. VẬN DỤNG
Chất lỏng gây ra áp suất theo mọi phương lên đáy bình thành bình và các vật ở trong lòng nó.
Công thức tính áp suất chất lỏng:
p: áp suất ở đáy cột chất lỏng.
d: trọng lượng riêng của chất lỏng.
h: là chiều cao của cột chất lỏng.
Đơn vị:
p: (Pa).
d: (N/m3).
h: (m).
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.
V. CŨNG CỐ
V. CŨNG CỐ
Có thể em chưa biết
f
s
F
S
Khi tác dụng một lực f lên pit-tông nhỏ có diện tích s,lực này gây áp suất p=f/s.
Áp suất này được chất lỏng truyền nguyên vẹn tới pit-tông lớn
có diện tích S và gây nên lực nâng F lên pit-tông này
F=p.S=
Ta có:
Như vậy: pit-tông lớn có diện tích lớn hơn pit-tông nhỏ bao nhiêu lần thì lực nâng F có độ lớn hơn lực f bấy nhiêu lần.
Nhờ đó mà ta có thể dùng tay để nâng cả một chiếc ôtô
V. CŨNG CỐ