Bài tập & Lời giải
1. Giải thích các hiện tượng sau:
a. Đặt một quả bóng bay lên một bàn có nhiều đinh ghim, dùng một viên gạch đặt nhẹ lên quả bóng, nhưng quả bóng không vỡ. Vì sao?
b. Vì sao khi thời tiết thay đổi chúng ta thường có cảm giác tức ngực, khó thở?
c. Vì sao xunh quanh ta áp suất khí quyển rất lớn mà chúng ra không bị đè bẹp?
d. Bình uống nước khi mới sử dụng lần đầu, để lấy nước ta cần phải rút một nút nhỏ phía trên nắp bình. Việc này có tác dụng gì?
Xem lời giải
2. Ngoài đơn vị N/$m^{2}$ và Pa, người ta còn dùng một số đơn vị khác để đo áp suất như áp-mốt-phe (atm), hay Bar, hay mmHg. Cho các quy đổi sau:
1 atm = 101 325 Pa; 1 Bar = 100 000 Pa ; 1 N/$m^{2}$ = 1 Pa
Em hãy hoàn thành bảng quy đổi áp suất trong một số trường hợp sau:
| Áp suất | N/$m^{2}$ | Pa | Bar | mmHg |
| Trong bánh xe tải | 3,5 | |||
| Trong bánh xe đạp | 200 000 | |||
| Trong bình ga | 30,105 | |||
| Trong bóng đèn điện | 0,01 | |||
| Khí quyển ở mặt biển | 760 |
Xem lời giải
3. Áp suất
a. Một xe tải khối lượng 4,5 tấn có 6 bánh xe đang đứng yên trên mặt đường bằng phẳng. Diện tích tiếp xúc của mỗi bánh xe với mặt đường là 7,5 c$m^{2}$. Tính áp suất của mỗi bánh xe lên mặt đường.
b. Biết áp suất ở tâm của Trái Đất khoảng 4.10$^{11}$ Pa. Để có áp suất này trên mặt đất, phải đặt một vật lên mặt nằm ngang diện tích 1m$^{2}$ có khối lượng bằng bao nhiêu tấn?
c. Một cánh thuyền buồm đang di chuyển. Áp lực của gió tác dụng trung bình lên một cánh buồm là 8000N, khi đó cánh buồm chịu một áp suất là 200Pa. Tính diện tích cánh buồm.
Xem lời giải
4. Áp suất khí quyển
a. Nếu đặt ống Tô-ri-xe-li ở chân một quả núi thì cột thủy ngân có độ cao 752mm. Khi đặt nó ở ngọn núi, cột thủy ngân cao 708mm. Tính độ cao của ngọn núi so với chân núi. Biết rằng cứ lên cao 12m thì áp suất khí quyển giảm 1 mmHg.
b. Một căn phòng rộng 3m, dài 5m, cao 3m. Tính trọng lượng của không khí trong phòng biết khối lượng riêng của không khí là 1,29kg/$m^{3}$.
c. Các em đã biết về những móc hút (như hình bên)
- Để móc có thể dính chặt vào tường hay tấm kính thì yêu cầu bề mặt tường và kính phải như thế nào? Tại sao?
- Biết móc hút có diện tích bề mặt là 10c$m^{2}$ đang áp chặt vào mặt kính. Áp suất khí quyển tác dụng lên móc là 1 atm. Ta cần tác dụng một lực bằng bao nhiêu để có thể kéo rời móc hút ra khỏi mặt kính?
- Nếu không muốn dùng đền nhiều lực, em có cách nào khác để tháo móc hút ra khỏi kính không?
d. Mặt nạ ôxi trên máy bay có tác dụng gì?
Xem lời giải
5. Áp suất chất lỏng
a. Một thùng nước cao 50cm có đổ hai loại chất lỏng vào đầy thùng là nước và dầu. Độ cao của nước là 30cm. Biết trọng lượng riêng của nước là 10 000 N/$m^{3}$ và của dầu là 8 000 N/$m^{3}$. Tính áp suất chất lỏng tác dụng lên đáy thùng.
b. Một tàu ngầm đang di chuyển dưới biển. Áp kế đặt ở ngoài vỏ tàu chỉ 875 000 N/$m^{2}$, một lúc sau áp kế chỉ 1 165 000N/$m^{2}$. Tàu đang nổi lên hay lặn xuống? Vì sao?
Xem lời giải
6. Bình thông nhau
a. Đổ một lượng chất lỏng có thể tích 540 c$m^{2}$ vào một bình thông nhau có tiết diện nhánh lớn là 30c$m^{2}$ nhánh bé là 15c$m^{2}$. Coi thế tích nước phần nối thông hai đáy không đáng kể thì độ cao mực chất lỏng trong mỗi nhánh là bao nhiêu?
b. Nối hai xilanh A và B bằng một ống nhỏ. Tiết diện của hai xilanh lần lượt là 200c$m^{2}$ và 4c$m^{2}$. Ban đầu dầu trong hai xilanh là bằng nhau. Sau đó đặt pít-tông có trọng lượng 40N lên mặt dầu ở xilanh A. Biết trọng lượng riêng của dầu là 8 000N/$m^{3}$. Khi chất lỏng nằm cân bằng, tính độ chênh lệch mực chất lỏng ở hai xilanh.
c. Một bình thông nhau có hai nhánh bằng nhau chứa nước biển. Người ta đổ thêm xăng vào một nhánh. Hai mặt thoáng chênh nhau 18cm. Cho trọng lượng riêng của xăng là 7 000N/$m^{3}$, của nước biển là 10 300N/$m^{3}$. Hỏi độ cao cột xăng là bao nhiêu cm?
Xem lời giải
7. Máy thủy lực
a. Trong một máy thủy lực, người ta dùng một lực 3000N để nâng một chiếc xe nặng 9 tấn. Khi đó, pít-tông lớn có tiết diện gấp bao nhiêu lần tiết diện pít-tông nhỏ?
b. Biết pít-tông lớn có diện tích lớn gấp 8 lần pít-tông nhỏ và chất lỏng có thể truyền nguyên vẹn áp suất từ pít-tông lớn sang pít-tông nhỏ. Muốn có một lực nâng 6000N tác dụng lên pít-tông nhỏ thì phải tác dụng lên pít-tông lớn một lực bằng bao nhiêu?
c. Đường kính pít-tông nhỏ của một máy ép thủy lực là 2,5cm. Khi tác dụng một lực 100N lên pít-tông nhỏ có thể nâng được một ô tô có trọng lượng là 35000N. (Lấy số pi = 3,14 và biết tiết diện của các pít-tông đều là hình tròn). Diện tích tối thiểu của pít-tông lớn bằng bao nhiêu?
d. Tác dụng một lực f = 380N lên pít-tông nhỏ của một máy ép thủy lực. Diện tích pít-tông nhỏ là 2,5c$m^{2}$, diện tích pít-tông lớn là 180c$m^{2}$. Áp suất tác dụng lên pít-tông nhỏ và lực tác dụng lên pít-tông lớn là bao nhiêu?
Xem lời giải
8. Lực đẩy Ác-si-mét
a. Một bức tượng được làm bằng sứ có thể tích 5 $m^{3}$. Biết Dsứ = 2300 kg/$m^{3}$. Thả chìm bức tượng hoàn toàn vào nước có Dnước = 1000 kg/$m^{3}$/. Tính độ lớn lực đẩy của nước tác dụng vào nó?
b. Biết khí quyển cũng tác dụng lực đẩy Ác-si-mét lên mọi vật trong khí quyển. Độ lớn lực đẩy Ác-si-mét do khí quyển tác dụng lên vật cũng có công thức FA = d.V (trong đó d là trọng lượng riêng của không khí và V là toàn bộ thể tích của vật). Biết trọng lượng riêng của khí quyển là 12,9N/$m^{3}$ và của nước là 10000N/$m^{3}$. So sánh lực đẩy Ác-si-mét tác dụng lên một người khi đang lặn trong nước và đang ở trên cạn.
Xem lời giải
9. Sự nổi
a. Một khối gỗ hình lập phương có chiều dài mỗi cạnh là 10cm được thả nổi trong nước. Trọng lượng riêng của nước là 10 000N/$m^{3}$, chiều cao của khối gỗ nổi trên mặt nước là 3 cm. Nếu đổ dầu có trọng lượng riêng 6000N/$m^{3}$ thêm vào sao cho vật ngập hoàn toàn. Thể tích vật chìm trong dầu là bao nhiêu $cm^{3}$.
b. Một khối gỗ nếu thả trong nước thì nổi $\frac{3}{5}$ thể tích, nếu thả trong dầu thì nổi $\frac{1}{2}$ thể tích. Biết khối lượng riêng của nước là 1g/c$m^{3}$. Tính khối lượng riêng của dầu.
c. Thả một khối gỗ lập phương có độ dài một cạnh là 8 cm vào trong nước thì chiều cao khối gỗ nổi trên mặt nước là 2 cm. Biết khối lượng riêng của nước là 1000kg/$m^{3}$. Tính khối lượng riêng của gỗ.