Trả lời nhanh
Đáp án A: chất lỏng gây áp suất theo mọi phương lên đáy bình, thành bình và các vật ở trong lòng nó. Lí do là các phân tử chất lỏng chuyển động tự do và có trọng lượng, nên chúng đè lên mọi bề mặt tiếp xúc. Áp suất này tính bằng p = d.h, tăng khi độ sâu tăng, và không chỉ hướng xuống như chất rắn.
Chất lỏng khác chất rắn ở chỗ nào?
Một vật rắn đặt trên bàn chỉ ép xuống mặt bàn theo phương thẳng đứng. Chất lỏng thì khác: nó có thể chảy nên đè lên cả đáy, cả thành bình và cả những vật nhúng trong nó.
Em có thể kiểm tra bằng thí nghiệm quen thuộc. Đục các lỗ ở thành chai nhựa rồi đổ đầy nước, nước phun ra ngang ở thành chai. Lỗ càng thấp, nước càng bắn xa. Điều đó chứng tỏ chất lỏng gây áp suất lên thành bình và áp suất tăng theo độ sâu.
Công thức áp suất chất lỏng
p = d.h, trong đó p là áp suất (Pa), d là trọng lượng riêng của chất lỏng (N/m3) và h là độ sâu tính từ mặt thoáng (m). Với nước, d xấp xỉ 10 000 N/m3.
Từ công thức, em rút ra ba kết luận hay ra trong đề:
- Áp suất phụ thuộc vào độ sâu và loại chất lỏng.
- Không phụ thuộc hình dạng bình hay diện tích đáy bình.
- Các điểm ở cùng một độ sâu trong cùng một chất lỏng đứng yên có áp suất bằng nhau.
Vì sao các nhận định khác thường sai?
| Nhận định thường gặp | Đúng hay sai | Giải thích |
|---|---|---|
| Chất lỏng chỉ gây áp suất lên đáy bình | Sai | Còn gây áp suất lên thành bình và vật trong lòng chất lỏng |
| Chất lỏng chỉ gây áp suất theo phương thẳng đứng | Sai | Áp suất truyền theo mọi phương |
| Áp suất không phụ thuộc độ sâu | Sai | p = d.h nên h tăng thì p tăng |
| Bình càng rộng áp suất ở đáy càng lớn | Sai | Áp suất chỉ phụ thuộc d và h, không phụ thuộc diện tích đáy |
| Chất lỏng gây áp suất theo mọi phương | Đúng | Phù hợp với thí nghiệm và định nghĩa |
Gặp câu có chữ “chỉ” (chỉ lên đáy, chỉ theo phương thẳng đứng), em hãy nghi ngờ ngay vì kiến thức về áp suất chất lỏng hầu như luôn là “mọi phương”.
Ví dụ tính toán
Ví dụ 1. Một thợ lặn ở độ sâu 15 m dưới nước biển. Tính áp suất do nước gây ra, lấy d = 10 300 N/m3.
Giải: p = d.h = 10 300 × 15 = 154 500 Pa.
Ví dụ 2. So sánh áp suất tại đáy hai bình cùng cao 0,5 m, một bình đựng nước (d = 10 000 N/m3) và bình kia đựng dầu (d = 8 000 N/m3).
Giải: Nước: 10 000 × 0,5 = 5 000 Pa. Dầu: 8 000 × 0,5 = 4 000 Pa. Áp suất ở đáy bình nước lớn hơn vì trọng lượng riêng của nước lớn hơn.
Lỗi sai thường gặp
- Dùng chiều cao của cả bình thay vì độ sâu tính từ mặt thoáng.
- Quên đổi đơn vị độ sâu sang mét.
- Nhầm áp suất (Pa) với áp lực (N).
Bài tập tự luyện
Câu 1. Áp suất của nước ở độ sâu 2 m là bao nhiêu? (d = 10 000 N/m3)
Đáp án: p = 10 000 × 2 = 20 000 Pa.
Câu 2. Vì sao thân đập nước thường được xây dày ở phía chân đập?
Đáp án: Vì áp suất của nước tăng theo độ sâu, chân đập chịu áp suất lớn nhất nên cần dày hơn.
Câu 3. Áp suất ở đáy một bình nước là 6 000 Pa. Tính độ sâu của nước.
Đáp án: h = p : d = 6 000 : 10 000 = 0,6 m.
Câu hỏi thường gặp
Chất lỏng gây áp suất lên những vị trí nào?
Chất lỏng gây áp suất lên đáy bình, thành bình và các vật ở trong lòng nó, theo mọi phương.
Công thức tính áp suất chất lỏng là gì?
p = d.h, với d là trọng lượng riêng của chất lỏng (N/m3) và h là độ sâu tính từ mặt thoáng (m). Đơn vị của áp suất là pascal (Pa).
Áp suất chất lỏng có phụ thuộc hình dạng bình không?
Không. Áp suất chỉ phụ thuộc vào trọng lượng riêng của chất lỏng và độ sâu, không phụ thuộc hình dạng hay diện tích đáy bình.