BÀI 17: ÁP SUẤT TRONG CHẤT LỎNG

Câu 1: Thả một viên đất sét vào chậu nước, viên đất sét chìm. Có cách nào để viên đất sét nổi trên mặt nước hay không?

Hướng dẫn trả lời: 

Nặn viên đất sét đó thành hình dạng bất kì sao cho lực đẩy của nước tác dụng lên viên đất sét lớn hơn trọng lực của nó.

1. SỰ TRUYỀN ÁP SUẤT CỦA CHẤT LỎNG

Khảo sát sự tồn tại áp suất của chất lỏng

Câu 1: 

a. Khi nhúng trong chất lỏng, đĩa nhựa có rời khỏi đáy ống trụ không? Giải thích vì sao.

b. Khi xoay ống trụ theo nhiều hướng khác nhau, đĩa nhựa có rời khỏi đáy ống trụ không?

c. Nêu kết luận về sự tồn tại áp suất của chất lỏng.

Hướng dẫn trả lời: 

a. Chất lỏng đã tác dụng áp suất lên đáy bình.

b. Không 

c. Chất lỏng gây ra áp suất theo mọi phương lên các vật ở trong lòng nó.

Tìm hiểu sự truyền áp suất của chất lỏng

Câu 2: Nêu kết luận về hướng và độ lớn trong sự truyền áp suất của chất lỏng.

Hướng dẫn trả lời: 

Chất lỏng truyền áp suất theo mọi phương lên các vật ở trong lòng nó

Tìm hiểu sự truyền áp suất của chất lỏng qua môt số ví dụ trong thực tế

Câu 3: Nêu thêm một số ví dụ về sự truyền áp suất của chất lỏng trong thực tế.

Hướng dẫn trả lời: 

- 1 quả bóng chứa đầy nước có các lỗ khác nhau ở các vị trí khác nhau, nhấn quả bóng, thấy rằng nước chảy ra.

- Thang máy thủy lực: có cấu tạo và hoạt động dựa trên hệ thống piston thủy lực, dầu đóng vai trò vừa là môi chất để truyền lực, vừa là chất bôi trơn bề mặt tiếp xúc.

- Kích thủy lực: thiết bị hoạt động dựa vào piston cùng cơ chế áp suất.

Câu 4: Một máy thủy lực gồm hai pit – tông có các tiết diện s và S. Tính tỉ số S:s để máy thủy lực này có thể nâng một vật có trọng lượng gấp 10 lần lực tác dụng.

Hướng dẫn trả lời: 

F=p.S=f.S/s=>S/s=F/f=P/f=10f/f=10

2. ĐỊNH LUẬT ARCHIMEDES

Thí nghiệm khảo sát lực đẩy Archimedes

Câu 1: Mô tả phương và chiều của lực đẩy Archimedes tác dụng lên vật khi vật được nhúng trong nước.

Hướng dẫn trả lời: 

- Phương: thẳng đứng.

- Chiều: hướng từ dưới lên trên.

Câu 2: Từ Bảng 17.1, hãy cho biết độ lớn lực đẩy Archimedes của nước tác dụng lên vật thay đổi như thế nào nếu tăng hoặc giảm thể tích của vật.

Hướng dẫn trả lời: 

- Tăng thể tích vật -> độ lớn lực đẩy Archimedes tăng theo.

- giảm thể tích vật -> độ lớn lực đẩy Archimedes giảm theo.

=> Độ lớn lực đẩy Archimedes của nước tác dụng lên vật tỉ lệ thuận với phần thể tích bị chìm của vật.

Câu 3: Từ Bảng 17.2, hãy cho biết độ lớn lực đẩy Archimedes của chất lỏng tác dụng lên vật thay đổi như thế nào với các chất lỏng có khối lượng riêng khác nhau.

Hướng dẫn trả lời: 

Khối lượng riêng của chất lỏng càng lớn thì độ lớn lực đẩy Archimedes càng lớn.

Câu 4: Từ các Bảng 17.1 và 17.2, nêu kết luận về độ lớn của lực đẩy Archimedes của chất lỏng.

Hướng dẫn trả lời: 

Độ lớn của lực đẩy Archimedes phụ thuộc vào khối lượng riêng của chất lỏng và phần thể tích vật bị chìm.

Câu 5: Một học sinh thực hiện thí nghiệm như Hình 17.5 và thu được các số liệu sau: P1 = 1,7 N; P2 = 0,7 N; P3 = 1,7 N.

a. Tính độ lớn lực đẩy Archimedes tác dụng lên vật.

b. Nếu thể tích của vật là 84 cm3 thì chất lỏng dùng trong thí nghiệm là nước hay nước muối?

Hướng dẫn trả lời: 

a. 

FA = P1 – P2 = 1,7 – 0,7 = 1 (N)

b. 

FA  = d.V ⇒ d = FA / V = 184.10−6 ≈ 11905N/m³

• Nước muối.

3. ĐIỂU KIỆN VỀ VẬT NỔI, VẬT CHÌM

Thí nghiệm khảo sát điều kiện về vật nổi, chìm trong chất lỏng

Câu 1: a. Khi pha muối vào nước, khối lượng riêng của nước muối thay đổi như thế nào?

b. Giải thích vì sao khi pha thêm muối vào nước thì quả trứng có xu hướng nổi lên.

Hướng dẫn trả lời: 

a. Tăng lên.

b. Khối lượng riêng của quả trứng nhỏ hơn khối lượng riêng của nước muối hay độ lớn lực đẩy Archimedes của nước muối lớn hơn trọng lượng của quả trứng 

Câu 2: Hai quả cầu có thể tích bằng nhau, làm bằng gỗ và nhôm được thả vào nước. Giải thích vì sao quả cầu nhôm thì bị chìm, quả cầu gỗ lại nổi trong nước.

Hướng dẫn trả lời: 

- Quả cầu nhôm bị chìm do khối lượng riêng của quả cầu nhôm lớn hơn khối lượng riêng của nước.

- Quả cầu gỗ thì ngược lại nên nổi

Câu 3: Quan sát hình bên, cho biết làm thế nào để tàu ngầm lặn sâu hoặc nổi lên trên mặt biển.

Hướng dẫn trả lời: 

- Bơm nước vào khoang chứa nước ở trong tàu làm tăng trọng lượng của tàu ngầm cho tới khi lớn hơn lực đẩy của nước và tàu xuống tới độ sâu phù hợp yêu cầu thì dừng bơm nước.

- Để tàu ngầm nổi trên mặt biển, người ta mở van xả nước, dùng không khí nén ở khoang Air tank có áp lực cực lớn giúp đẩy nước trong khoang qua van xả chảy ra ngoài, giảm trọng lượng tàu giúp tàu nổi lên khỏi mặt nước.

Câu 4: Giải quyết vấn đề đã nêu ở phần Mở đầu bài học.

Hướng dẫn trả lời: 

Công thức: FA= d. V

Nặn viên đất sét thành các hình dạng khác nhau như: quả chuối, cái thuyền, … giúp thể tích chất lỏng bị vật chiếm chỗ tăng lên hay trọng lượng của vật nhỏ hơn độ lớn lực đẩy Archimedes tác dụng lên vật.