MỤC TIÊU
• Dùng dụng cụ thực hành, khẳng định được: áp suất sinh ra khi có áp lực tác dụng lên một diện tích bề mặt, áp suất = áp lực / diện tích bề mặt.
• Liệt kê được một số đơn vị đo áp suất thông dụng.
• Thảo luận được công dụng của việc tăng, giảm áp suất qua một số hiện tượng thực tế.
TÓM TẮT KIẾN THỨC
💡 Mở đầu
Khi láng sân xi măng, vữa trên sân chưa khô hẳn, nếu đi trực tiếp trên đó thì sẽ để lại các vết chân lún sâu. Để tránh hỏng mặt sân, người ta thường đặt những tấm ván trên mặt sân để đi trên đó. Vì sao người ta lại làm như vậy?
Người ta làm như vậy để làm giảm áp suất của người tác dụng lên mặt sân xi măng, sẽ làm giảm được độ lún trên bề mặt xi măng khi người đi qua.
I. ÁP LỰC
Khi đứng, chân ta tác dụng lên mặt đất một lực ép theo phương vuông góc với mặt đất. Do có trọng lượng nên các vật như tủ, bàn ghế,... tác dụng lực ép lên sàn, có phương vuông góc với mặt sàn. Các lực ép đó được gọi là áp lực.
Áp lực là lực ép có phương vuông góc với mặt bị ép.
❓ Quan sát, trả lời câu hỏi hoặc thảo luận
1. Nêu một số ví dụ về áp lực trong thực tế.
- Trọng lực của ô tô tác dụng lên mặt đường.
- Lực ép của đinh khi đóng vào tường.
- Trọng lực cơ thể khi bước đi trên sàn.
❓ Quan sát, trả lời câu hỏi hoặc thảo luận
2. Ở hình 16.1, lực nào sau đây không phải là áp lực? Vì sao?
a) Lực do người tác dụng lên xe kéo.
b) Lực do xe kéo tác dụng lên mặt đất.
c) Lực do các thùng hàng tác dụng lên xe kéo.
Lực do người tác dụng lên xe kéo (a) không phải là áp lực vì lực này có phương không vuông góc với mặt bị ép.
II. ÁP SUẤT
🔬 Để tìm hiểu về áp suất, em hãy thực hiện thí nghiệm sau đây.
❖ Chuẩn bị
Các khối kim loại hình hộp chữ nhật giống nhau, chậu cát mịn.
❖ Tiến hành
• Đặt khối kim loại lên mặt cát và đo độ lún của cát ở mỗi trường hợp sau:
- Một khối kim loại nằm ngang (hình 16.2a).
- Một khối kim loại thẳng đứng (hình 16.2b).
- Hai khối kim loại chồng lên nhau (hình 16.2c).
• So sánh độ lún trong mỗi trường hợp và rút ra kết luận về sự thay đổi độ lún gây ra bởi áp lực của khối kim loại trên mặt cát khi:
- Với cùng một áp lực (hình 16.2a, b), giảm diện tích bị ép.
- Với cùng một diện tích bị ép (hình 16.2a, c), tăng áp lực.
Thí nghiệm trên cho thấy độ lún của cát không chỉ phụ thuộc vào độ lớn của áp lực mà còn phụ thuộc vào diện tích mặt bị ép. Cùng một áp lực, diện tích mặt bị ép càng nhỏ thì độ lún của cát càng lớn. Với cùng một diện tích mặt bị ép, áp lực càng lớn thì độ lún của cát càng lớn. Để xác định tác dụng của áp lực lên mặt bị ép, người ta đưa ra khái niệm áp suất.
- Áp suất được tính bằng áp lực tác dụng lên một đơn vị diện tích mặt bị ép.Áp suất =- Nếu kí hiệu p là áp suất, F là áp lực, S là diện tích mặt bị ép, ta có:p =- Đơn vị của áp suất là paxcan, kí hiệu là Pa (1 Pa = 1 N/m2).
- Một số đơn vị đo áp suất khác thường dùng:
• bar (1 bar = 100 000 Pa)
• atmôtphe (1 atm = 101 300 Pa)
• milimét thuỷ ngân (1 mmHg = 133,3 Pa)
- Để đo áp suất, người ta dùng áp kế.
❓ Quan sát, trả lời câu hỏi hoặc thảo luận
3. So sánh áp suất do khối kim loại tác dụng lên cát trong trường hợp ở hình 16.2a với 16.2b và 16.2c.
- Với cùng một áp lực (hình 16.2a, b), diện tích bị ép giảm: độ lún trong hình 16.2b lớn hơn, vậy với cùng một áp lực, khi giảm diện tích bị ép sẽ làm tăng áp suất lên.
⟹ Áp suất trong trường hợp 16.2a < 16.2b.
- Trên một diện tích bị ép không đổi (hình 16. a, c), tăng áp lực: độ lún trong hình 16.2c lớn hơn, vậy với cùng một diện tích bị ép, khi tăng áp lực sẽ làm tăng áp suất lên.
⟹ Áp suất trong trường hợp 16.2a < 16.2c.
📝 Luyện tập
Một khối gỗ hình hộp chữ nhật có kích thước 1 m x 1 m x 2 m và có trọng lượng 200 N. Tính áp suất khối gỗ tác dụng lên mặt sàn trong hai trường hợp ở hình 16.3.
- Trường hợp Hình 16.3a:
+ Diện tích bề mặt bị ép là:
S1 = 1 . 1 = 1 (m2)
+ Áp suất khối gỗ tác dụng lên mặt sàn là:
- Trường hợp Hình 16.3b:
+ Diện tích bề mặt bị ép là:
S1 = 1 . 2 = 2 (m2)
+ Áp suất khối gỗ tác dụng lên mặt sàn là:
III. TĂNG GIẢM ÁP SUẤT
- Trong một số trường hợp, áp suất tác dụng lên mặt bị ép càng lớn thì càng có hại, khi đó ta cần giảm áp suất. Ngược lại, trong một số trường hợp ta cần tăng áp suất.
- Để tăng áp suất tác dụng lên mặt bị ép, ta có thể:
• Giữ nguyên áp lực, giảm diện tích mặt bị ép;
• Giữ nguyên diện tích mặt bị ép, tăng áp lực;
• Đồng thời tăng áp lực và giảm diện tích mặt bị ép.
❓ Quan sát, trả lời câu hỏi hoặc thảo luận
4.
a) Vì sao các mũi đinh đều được làm nhọn (hình 16.4a)?
b) Vì sao phần lưỡi dao thường được mài mỏng (hình 16.4b)? Vì sao khi thái thức ăn, nhiều khi ta cần tăng lực tác dụng lên dao?
c) Vì sao khi làm phẳng nền nhà lát vữa xi măng, người thợ lại cần dùng giày đế phẳng và rộng (hình 16.4c)?
a. Các mũi đinh đều được vuốt nhọn để giảm diện tích mặt bị ép nhằm tăng áp suất tác dụng lên mặt tiếp xúc, để việc đóng đinh được dễ dàng hơn.
b.
- Phần lưỡi dao thường được mài mỏng để giảm diện tích mặt bị ép nhằm tăng áp suất tác dụng lên mặt tiếp xúc, để việc thái thức ăn dễ dàng hơn.
- Khi thái thức ăn, nhiều khi ta cần tăng lực tác dụng lên dao để tăng áp suất tác dụng lên mặt tiếp xúc, để việc thái thức ăn dễ hơn.
c. Khi làm phẳng nền nhà lát vữa xi măng, người thợ lại cần dùng giày đế phẳng và rộng để làm tăng diện tích mặt bị ép nhằm giảm áp suất tác dụng lên mặt tiếp xúc, để người thợ không để lại vết sâu trên nền nhà.
⚙️ Vận dụng
Tìm ví dụ trong thực tế về những trường hợp cần tăng hoặc giảm áp suất và giải thích cách làm tăng hoặc giảm áp suất trong những trường hợp đó.
- Ví dụ các trường hợp cần tăng áp suất:
+ Ngày tết bố mẹ em hay xếp bánh chưng ra mặt bàn và dùng vật nặng đè lên làm tăng áp lực lên bánh, tạo áp suất lớn ép cho bánh ráo nước, dền ngon hơn.
+ Khi đóng đinh vào tường ta thường đóng mũi đinh vào tường mà không đóng mũ (tai) đinh vào tường vì khi đóng mũi đinh vào tường sẽ làm giảm diện tích mặt bị ép nhằm tăng áp suất tác dụng lên tường giúp đinh xuyên vào tường được dễ hơn.
- Ví dụ các trường hợp cần giảm áp suất:
+ Móng nhà phải xây rộng bản hơn tường để tăng diện tích mặt ép nhằm giảm áp suất tác dụng lên mặt đất.
+ Khi nằm trên đệm mút ta thấy êm, người đỡ đau lưng hơn khi nằm trên phản gỗ vì đệm mút dễ biến dạng làm tăng diện tích tiếp xúc giúp giảm áp suất tác dụng lên thân người.
🔑 Kiến thức cốt lõi
• Áp suất được tính bằng áp lực tác dụng lên một đơn vị diện tích mặt bị ép.
Áp suất =• Đơn vị của áp suất là paxcan, kí hiệu là Pa.
• Có thể thay đổi áp suất tác dụng lên một diện tích mặt bị ép bằng cách thay đổi áp lực hoặc thay đổi diện tích mặt bị ép.
BÀI TẬP
Đang cập nhật
