Bài 8.1 trang 26 SBT Vật lí 8: Bốn bình A, B, C, D cùng đựng nước (H.8.1)

a) Áp suất của nước lên đáy bình nào là lớn nhất ?

A. Bình A                             B. Bình B

C. Bình C                             D. Bình D

b) Áp suất của nước lên đáy bình nào là nhỏ nhất ? 

A. Bình A                             B. Bình B

C. Bình C                             D. Bình D

Phương pháp giải:

Sử dụng công thức tính áp suất chất lỏng: $p=d.h$

Trong đó:

     + $p$: áp suất ở đáy cột chất lỏng $\left(Pa\right)$

     + $h$: là độ sâu tính từ mặt thoáng chất lỏng đến điểm tính áp suất $\left(m\right)$

     + $d$: trọng lượng riêng của chất lỏng $\left(N/m^3\right)$

Lời giải:

a) Chọn A vì trong tất cả các bình đều là nước nên trọng lượng riêng của chất lỏng là như nhau, bình nào có cột chất lỏng cao nhất thì áp suất sẽ lớn nhất.

b) Chọn D vì trong tất cả các bình đều là nước nên trọng lượng riêng của chất lỏng là như nhau, bình nào có cột chất lỏng thấp nhất thì áp suất sẽ nhỏ nhất.

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 của dầu.

Phương pháp giải:

Sử dụng công thức tính áp suất chất lỏng: 

Sử dụng lí thuyết: Chất lỏng đi từ nơi áp suất cao sang nơi áp suất thấp.

Lời giải:

Khi mở khóa K nước chảy sang dầu vì áp suất cột nước lớn hơn áp suất cột dầu do trọng lượng riêng của nước lớn hơn dầu.

Chọn D

Phương pháp giải:

Sử dụng công thức tính áp suất chất lỏng: $p=d.h$

Trong đó:

     + $p$: áp suất ở đáy cột chất lỏng $\left(Pa\right)$

     + $h$: là độ sâu tính từ mặt thoáng chất lỏng đến điểm tính áp suất $\left(m\right)$

     + $d$: trọng lượng riêng của chất lỏng $\left(N/m^3\right)$

Lời giải:

Ta có $p=d.h$

Trong cùng một chất lỏng trọng lượng riêng của chất lỏng là như nhau nên áp suất trong chất lỏng phụ thuộc vào độ sâu của cột chất lỏng so với mặt thoáng. Căn cứ vào hình bên, ta thấy: $h_E<h_C=h_B<h_D<h_A$ $\Rightarrow p_E<p_C=p_B<p_D<p_A$

a) Tàu đã nổi lên hay đã 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

Phương pháp giải:

Sử dụng công thức tính áp suất chất lỏng: $p=d.h$

Lời giải:

Tóm tắt:

p1 = 2,02.106 N/m2; p2 = 0,86.106 N/m2;

a) Tàu nổi hay lặn?

b) d = 10300 N/m3; Độ sâu h1, h2 = ?

Lời giải: 

a) Áp suất tác dụng lên vỏ tàu ngầm giảm, tức cột nước ở phía trên tàu ngầm giảm. Điều này chứng tỏ tàu ngầm đã nổi lên.

a) Khi mực nước hạ dần từ miệng bình đến điểm O thì hình dạng của tia nước thay đổi như thế nào?

b) Người ta kéo pittông tới vị trí A’ rồi lại đổ nước cho tới miệng bình. Tia nước phun từ O có gì thay đổi không? Vì sao?

Phương pháp giải:

Sử dụng lí thuyết về áp suất chất lỏng: Áp suất đó càng lớn thì tia nước càng vọt ra xa bình.

Lời giải:

Hình dạng của tia nước phụ thuộc vào áp suất mà nước tác dụng vào thành bình tại điểm O. Áp suất đó càng lớn thì tia nước càng vọt ra xa bình.

a) Mực nước hạ dần từ miệng bình tới điểm O thì áp suất tác dụng lên điểm O giảm dần. Vì vậy tia nước dần về phía thành bình. Khi mực nước tiến sát điểm O, áp suất rất nhỏ, không tạo được tia nước, và nước sẽ chạy dọc theo thành bình xuống đáy bình.

b) Khi kéo pittông từ vị trí A đến vị trí A’, đáy bình được nâng cao đến gần điểm O, nhưng khoảng cách từ O đến miệng bình không thay đổi, nên áp suất mà nước tác dụng vào điểm O không đổi.

Phương pháp giải:

Sử dụng công thức tính áp suất chất lỏng: $p=d.h$ 

Lời giải:

$h=18mm$

$d_1=7000N/m^3$

$d_2=10300N/m^3$

Xét 2 điểm $A$, $B$ trong $2$ nhánh nằm trong cùng $1$ mặt phẳng ngang trùng với mặt phân cách giữa xăng và nước biển.

Ta có: $P_A=P_B$ mặt khác $P_A=d_1.h_1$, $P_B=d_2.h_2$

$\to d_1.h_1=d_2.h_2$

Ta có $h_2=h_1–h\Rightarrow d_1.h_1=d_2.(h_1–h)$

$\Rightarrow (d_2–d_1)h_1=d_{2}h$

$\Rightarrow h_1={\displaystyle \frac{d_2.h}{d_2-d_1}}={\displaystyle \frac{10300.18}{10300-7000}}$$\approx 56,2mm$

A. $p_M<p_N<p_Q$     

B. $p_M=p_N=p_Q$

C. $p_M>p_N>p_Q$

D. $p_M<p_Q<p_N$ 

Phương pháp giải:

Sử dụng công thức tính áp suất chất lỏng: $p=d.h$

Lời giải:

Ta có áp suất chất lỏng: $p=d.h$

Vì trong bình chứa cùng một chất lỏng thì trọng lượng riêng tại các điểm là như nhau nên áp suất chất lỏng phụ thuộc vào độ sâu của điểm đó tới mặt thoáng của chất lỏng.

Độ sâu $h_M>h_N>h_Q$ nên $p_M>p_N>p_Q$.

Chọn C

A. Chất lỏng chỉ gây áp suất theo phương thẳng đứng từ trên xuống.

B. Áp suất chất lỏng chỉ phụ thuộc vào bản chất của chất lỏng.

C. Chất lỏng gây áp suất theo mọi phương.

D. Áp suất chất lỏng chỉ phụ thuộc vào chiều cao của chất lỏng.

Phương pháp giải:

Sử dụng lí thuyết về áp suất chất lỏng. 

Lời giải:

Chất lỏng gây áp suất theo mọi phương lên đáy bình, thành bình và cả trong lòng của chất lỏng.

Chọn C

A. tiết kiệm đất đắp đê

B. làm thành mặt phăng nghiêng, tạo điều kiện thuận lợi cho người muốn đi lên mặt đê

C. có thể trồng cỏ trên đê, giữ cho đê khỏi bị lở

D. chân đê có thể chịu được áp suất lớn hơn nhiều so với mặt đê

Phương pháp giải:

Sử dụng lí thuyết về áp suất.

Lời giải:

Mặt đê hẹp hơn chân đê để chân đê có thể chịu được áp suất lớn hơn nhiều so với mặt đê.

Chọn D

A. tăng                               B. giảm

C. không đổi                      D. bằng không.

Phương pháp giải:

Sử dụng công thức tính áp suất chất lỏng: $p=d.h$

Lời giải:

Chiều cao của cột chất lỏng giảm nên áp suất của nó giảm.

Khi nghiêng ống đi thì khoảng cách từ mặt thoáng chất lỏng tới đáy bình sẽ giảm (tức chiều cao của cột chất lỏng giảm) nên áp suất của nó giảm.

Chọn B

A. $p_2=3p_1$                      B. $p_2=0,9p_1$  

C. $p_2=9p_1$                      D. $p_2=0,4p_1$  

Phương pháp giải:

Sử dụng công thức tính áp suất chất lỏng: $p=d.h$

Lời giải:

Ta có: $p_1=d_1{h}_1$, $p_2=d_2{h}_2$

 $\Rightarrow {\displaystyle \frac{p_2}{p_1}}={\displaystyle \frac{d_2{h}_2}{d_1{h}_1}}={\displaystyle \frac{0,6h_1.1,5d_1}{d_1.h_1}}=0,9$

Phương pháp giải:

Sử dụng công thức tính áp suất chất lỏng: $p=d.h$

Lời giải:

Khi lặn càng sâu thì khoảng cách của người so với mặt thoáng chất lỏng càng lớn nên áp suất của nước càng tăng nên cảm giác tức ngực càng tăng.

Tìm chiều cao cột nước ở $2$ nhánh sau khi đã mở khóa $T$ và khi nước đă đứng yên. Bỏ qua thế tích của ống nối hai nhánh.

Phương pháp giải:

Sử dụng đặc điểm hai bình thông nhau: 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.

Sử dụng công thức tính thể tích: $V=Sh$

Biết pit-tông lớn có diện tích lớn gấp $100$ lần pit-tông nhỏ và chất lỏng có thể truyền nguyên vẹn áp suất từ pit-tông nhỏ sang pit-tông lớn.

Phương pháp giải:

Sử dụng công thức tính áp suất: $p={\displaystyle \frac{F}{S}}$

Lời giải:

Ta có $p_1={\displaystyle \frac{F}{S}}$; $p_2={\displaystyle \frac{f}{s}}$

Mà$$\begin{gathered} p_1=p_2\Rightarrow {\displaystyle \frac{F}{S}}={\displaystyle \frac{f}{s}} \\ \Rightarrow f={\displaystyle \frac{F.s}{S}}={\displaystyle \frac{20000s}{100.s}}=200N \end{gathered}$$

Do đó: Muốn có một lực nâng là $20000N$ tác dụng lên pit-tông lớn, thì phải tác dụng lên pit-tông nhỏ một lực bằng $200N$

a) Khi chưa đổ nước vào ống thủy tinh.

b) Khi đổ nước vào ống sao cho mực nước trong ống bằng mực nước ngoài ống.        

c) Khi đổ nước vào ống sao cho mực nước trong ống thấp hơn mực nước ngoài ống.

d) Khi đổ nước vào ống sao cho mực nước trong ống cao hơn mực nước ngoài ống

Phương pháp giải:

Sử dụng lí thuyết về áp suất chất lỏng.

Lời giải:

a) Màng cao su bị cong lên phía trên do áp suất của nước trong chậu gây ra.

b) Khi đổ nước vào ống sao cho mực nước trong ống bằng với mực nước ở ngoài, khi đó áp suất của nước trong ống và ngoài ống cân bằng nhau nên màng cao su có dạng phẳng.

c) Áp suất của nước ngoài chậu lớn hơn nên màng cao su bị lõm vào trong ống.

d) Áp suất do cột nước trong ống gây ra lớn hơn áp suất của nước ngoài chậu nên màng cao su bị cong xuống phía dưới.

Phương pháp giải:

Sử dụng công thức tính áp suất chất lỏng: $p=d.h$

Sử dụng công thức tính áp suất: $p={\displaystyle \frac{F}{S}}$

Lời giải:

Tóm tắt:

h = 2,8m; S = 150 cm2 = 0,015 m2;

d = 10000 N/m3; F = ?

Lời giải:  

Áp suất do nước gây ra tại chỗ thủng là:

$p=d.h=10000.2,8=28000N/m^2$

Lực tối thiểu để giữ miếng vá là:

$F=p.S=28000.0,015=420N$.

Vào thế kỉ thứ XVII, nhà bác học người Pháp Pa-xcan đã thực hiện một thí nghiệm rất lí thú, gọi là thí nghiệm thùng tô-nô của Pa-xcan (H.8.9).            

Ở mặt trên của một thùng tô-nô bằng gỗ đựng đầy nước, ông gắn một ống nhỏ, cao nhiều mét. Sau đó ông trèo lên ban công tầng trên và đổ vào ống nhỏ một chai nước đầy

Hiện tượng kì lạ xảy ra: chiếc thùng tô - nô băng gỗ vỡ tung và nước bắn ra tứ phía

Các em hãy dựa vào hình bên để tính toán và giải thích thí nghiệm: của Pa-xcan.

Gợi ý: Có thể so sánh áp suất tác dụng vào điểm $O$ ở giữa thùng, khi chỉ có thùng tô-nô chứa đầy nước và khi cả thùng và ống đều chứa đầy nước.

Phương pháp giải:

Sử dụng công thức tính áp suất chất lỏng: $p=d.h$

Lời giải:

+ Khi chỉ có thùng chứa đầy nước thì áp suất tại điểm O: $p=d.h$

+ Ta có $h^{\prime }=10h$, do đó $p_2=10.p_1$. Như vậy, khi đổ đầy nước vào ống thì áp suất tại điểm $O$ tăng lên gấp $10$ lần nên thùng tô-nô bị vỡ.