A. Học theo sgk
I . SỰ TỒN TẠI CỦA ÁP SUẤT TRONG CHẤT LỎNG
1. Thí nghiệm 1
C1. Các màng cao su bị biến dạng (căng phồng ra) (H.8.3b SGK) chứng tỏ chất lỏng gây áp suất lên đáy bình và thành bình.
C2. Chất lỏng gây áp suất lên bình theo mọi phương chứ không theo một phương như chất rắn.
2. Thí nghiệm 2.
C3. Đĩa D không rời khỏi đáy kể cả khi quay bình theo các phương khác nhau chứng tỏ chất lỏng gây ra áp suất theo mọi phương lên các vật ở trong lòng nó.
3. Kết luận
C4. Chất lỏng không chỉ gây ra áp suất lên đáy bình, mà lên cả thành bình và các vật ở trong lòng chất lỏng.
III. BÌNH THÔNG NHAU
C5.
a) $p_{A} > p_{B}$
b) $p_{A} < p_{B}$
c) $p_{A} = p_{B}$
Kết luận:
Trong bình thông nhau chứa cùng một chất lỏng đứng yên, các mực chất lỏng ở các nhánh luôn luôn ở cùng độ cao.
IV. VẬN DỤNG
C6. Khi lặn sâu dưới lòng biển, áp suất do nước biển gây ra rất lớn, con người nếu không mặc áo lặn sẽ không thể chịu được áp suất này.
C7. Áp suất tác dụng lên đáy thùng là:
p = d.$h_{1}$ = 10000.1,2 = 12000 $N/m^{2}$.
(trọng lượng riêng của nước: d = 10000 $N/m^{3}$).
Áp suất tác dụng lên điểm cách đáy thùng 0,4 m là:
p = d.$h_{2}$ = 10000.(1,2 - 0,4) = 8000 $N/m^{2}$.
C8. Ấm có vòi cao hơn sẽ đựng được nhiều nước hơn vì: Ta thấy vòi ấm và phần thân ấm chính là bình thông nhau, mực nước trong ấm và trong vòi luôn có cùng độ cao nên ấm có vòi cao hơn sẽ đựng được nhiều nước hơn.
C9. Phần A và ống B là hai nhánh của bình thông nhau, mực chất lỏng của hai nhánh này luôn bằng nhau, quan sát mực chất lỏng ở nhánh B (nhờ ống trong suốt) ta biết mực chất lỏng của bình A.
Ghi nhớ:
- 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 = h.d, trong dó h là độ sâu tính từ điểm tính áp suất tới mặt thoáng chất lỏng (m), d là trọng lượng riêng của chất lỏng ($N/m^{3}$), p: áp suất chất lỏng ($N/m^{2}$).
- Trong bình thông nhau có nhiều nhánh 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 máy nén thủy lực, nhờ chất lỏng có thể truyền nguyên vẹn độ tăng áp suất, nên ta luôn có:$\frac{F}{f}=\frac{S}{s}$, trong đó f là lực tác dụng lên pít-tông có tiết diện s, F là lực tác dụng lên pít-tông có tiết diện S.
B. Bài tập & Lời giải
1. Bài tập trong SBT
8.2. Hai bình A, B thông nhau. Bình A đựng dầu, bình B đựng nước tới cùng một độ cao (H.8.2). Hỏi sau khi mở khóa K, nước và dầu có chảy từ bình nọ sang bình kia không? Hãy chọn trả lời đúng.
A. Không, vì độ cao của cột chất lỏng ở hai bình bằng nhau.
B. Dầu chảy sang nước vì lượng dầu nhiều hơn
C. Dầu chảy sang nước vì dầu nhẹ hơn
D. Nước chảy sang dầu vì áp suất cột nước lớn hơn áp suất cột dầu do trọng lượng riêng của nước lớn hơn dầu.
8.4. Một tàu ngầm đang di chuyển ở dưới biển. Áp kế đặt ở ngoài vỏ tàu chỉ áp suất 2,02.106 $N/m^{2}$. Một lúc sau áp kế chỉ 0,86.106 $N/m^{2}$.
a) Tàu đã nổi lên hay lặn xuống? Vì sao khẳng định được như vậy?
b) Tính độ sâu của tàu ngầm ở hai thời điểm trên. Cho biết trọng lượng riêng của nước biển bằng 10300 $N/m^{3}$
8.6. Một bình thông nhau chứa nước biển. Người ta đổ thêm xăng vào một nhánh. Hai mặt thoáng ở hai nhánh chênh lệch nhau 18 mm. Tính độ cao của cột xăng. Cho biết trọng lượng riêng của nước biển là 10300 $N/m^{3}$ và của xăng là 7000 $N/m^{3}$
Xem lời giải
2. Bài tập bổ sung
8.a. Câu nào sau đây nói về bình thông nhau là không đúng?
A. Bình thông nhau là bình có hai hoặc nhiều nhánh thông nhau.
B. Trong bình thông nhau có thể chứa một hoặc nhiều chất lỏng khác nhau.
C. Tiết diện của các nhánh bình thông nhau nhất định phải bằng nhau.
D. Trong bình thông nhau chứa cùng một chất lỏng đứng yên, các mực chất lỏng ở các nhánh luôn ở cùng một độ cao.
8.b. Chọn từ áp suất hoặc áp lực để điền vào chỗ trống trong các câu sau “Chất lỏng gây ............... theo mọi phương và tác dụng ............... lên đáy bình, thành bình và các vật đặt trong nó. Biểu thức để tính ............... do chất lỏng tác dụng là F = p.S với p = d.h là ............... chất lỏng gây ra tại nơi có mặt bị ép với diện tích bằng S. Đơn vị đo ............... là N, đơn vị đo ............... là Pa. Chất lỏng trong bình thông nhau đứng yên ............... của chất lỏng ở cùng độ cao phải bằng nhau”.
8.c. Để nâng pit-tông lớn của một máy ép dùng chất lỏng lên cao 15mm thì phải ấn pit-tông nhỏ xuống là 0,2m. Hỏi lực nén lên pit-tông lớn là bao nhiêu biết lực tác dụng lên pit-tông nhỏ là 300N.
8.d. Thả một hộp nhỏ rỗng vào một thùng đựng đầy dầu hỏa cao 2m. Biết áp suất tối đa mà hộp chịu được là 1500$N/m^{2}$., khối lượng riêng của dầu hỏa là 800$kg/m^{3}$.Tìm độ sâu tối đa mà hộp có thể chìm tới mà không bị bẹp.