Giải bài tập Vật lý 8 Bài 7: Áp suất

ÁP SUẨT
A. KIẾN THÚC TRỌNG TÂM
Áp lực : Áp lực là lực ép có phương vuông góc với mặt bị ép.
Ví dụ : Trong hình 7.3a SGK thì trọng lượng của máy kéo là áp lực, trong hình 7.3b SGK thì lực của ngón tay tác dụng lên đầu đinh và lực của mũi đinh tác dụng lên bảng gỗ đều là áp lực.
Áp suất : Áp suất là độ lớn của áp lực trên một đơn vị diện tích bị ép.
5,	F
Ap suất được tính băng công thức p = 2 •
Lưu ỷ : Tác dụng của áp lực phụ thuộc vào hai yếu tố là độ lớn của áp lực và diện tích bị ép.
Đơn vị của áp suất: paxcan (Pa) (1 Pa = 1 N/m2).
Lưu ỷ :
Đơn vị áp suất trong hệ thống đo lường hợp pháp của nước ta là paxcan : 1 Pa = 1 N/m2. Vì Pa quá nhỏ nên trong thực tế, người ta dùng đơn vị lớn hơn là bar : 1 bar = 105 Pa.
Ngoài ra, người ta cũng dùng atmốtphe làm đơn vị áp suất. Atmôtphe là áp suất gây bởi một cột thuỷ ngân cao 76 cm : lat = 103 360 Pa.
Để đo áp suất, người ta có thể dùng áp kế.
B. HƯỚNG DẪN TRẢ LỜI CÁC CÂU HỎI VÀ BÀI TẬP TRONGSGK VÀ SBT
Cl. (Hình 7.3 SGK)
Lực của máy kéo tác dụng lên mặt đường.
Cả 2 lực.
C2. Bảng 7.1
Bảng so sánh
Áp lực (F)
Diện tích bị ép (S)
Độ lún (h)
F2>Fl
s2 = s,
h2 > hj
f3 = f1
s3 < Sj
h3 > h[
C3. (1) càng mạnh.	(2) càng nhỏ.
C4. Lưỡi dao càng mỏng thì dao càng sắc, vì dưới tác dụng của cùng, một áp lực, nếu diện tích bị ép càng nhỏ (lưỡi dao mài mỏng) thì tác dụng của áp lực càng lớn (dao càng dễ cắt gọt các vật).
C5. Áp suất của xe tăng lên mặt đường nằm ngang là :
F 340 000	, KT/_ 2
Pxe - „ = —7"T”— = 226 666,6 N/m2
e s 1,5
Áp suất của ôtô lên mặt đường nằm ngang là :
p = Z = 2°ỹ°Q = 80 N/cm2 = 800 000 N/m2 ôtô s 250
Áp suất của xe tãng lên mặt đường nằm ngang còn nhỏ hơn nhiều lần áp suất của ôtô. Do đó xe tăng chạy được trên đất mềm.
Máy kéo nặng nề hơn .ôtô lại chạy được trên nền đất mềm là do máy kéo dùng xích có bản rộng nên áp suất gây ra bởi trọng lượng của máy kéo nhỏ. Còn ôtô dùng bánh (diện tích bị ép nhỏ), nên áp suất gây ra bởi trọng lượng của ôtô lớn hơn.
D.	7.2. B.
Loại xẻng có đầu nhọn nhấn vào đất dễ dàng hơn vì diện tích bị ép nhỏ hơn loại xẻng có đầu bằng, khi tác dụng cùng một áp lực thì áp suất của xẻng có đầu nhọn lớn hơn áp suất của xẻng có đầu bằng.
Áp lực ở ba trường hợp bằng nhau vì trọng lượng của viên gạch không đổì.
ở vị trí a) áp suất lớn nhất vì diện tích bị ép nhỏ nhất.
Ở vị trí c) áp suất nhỏ nhất vì diện tích bị ép lớn nhất.
Trọng lượng của người: p = p.s = 17 000.0,03 = 510 N.
p
Khối lượng của người: m = -2- = 51 kg.
Áp suất các chân ghế tác dụng lên mặt đất là :
60.10 + 4.10 4.0,0008
■	= 200 000 N/m2
0,0032
c. Áp suất có số đo bằng độ lớn của áp lực trên một đơn vị diện tích.
B.
s = — = — —- = 0,2 m2 = 200 cm2.
p 3000
7.9. c.
Pj	mj	IB]
Pl _	Sị	_	Sị	—	1,2S2
p2	P2	m2	l,2iBị
p2 = l>44Pi-
7.10. A.
7.12. B. p = 77 =
S2 S2
7.11. B.
60
s 0,4.10’
= 15. 107N/m2.
Áp dụng công thức Ta suy ra
Do đó ta có :
P = p.s = 4.1011.l =4.10
10 10
11 N.
kg
Khi trời mưa, đường đất mềm lầy lội, người ta thường dùng một tấm ván đặt trên đường để hgười hoặc xe đi. Làm như vậy là để tăng diện tích tiếp xúc, giảm áp suất lên mặt đường nên khi đi không bị lún.
Người ta chê' tạo mũi kim thì nhọn còn chân ghế thì không nhọn là vì : Mũi kim nhọn làm giảm diện tích tiếp xúc nên tãng áp suất, do đó dễ dàng đâm xuyên qua vải ; Chân ghế chịu áp lực lớn nên phải có diện tích tiếp xúc lớn, để áp suất tác dụng lên mặt 'sàn nhỏ, do đó ghế không bị gãy.
Vì trọng lượng của vật là : p - lO.m. (không đổi)
Do đó, áp lực vật tác dụng lên mặt sàn trong cả ba trường hợp là :
p = 0,84.10 = 8,4 N.
Từ đó ta tính được áp suất vật tác dụng lên mặt sàn trong từng trường hợp :
= 2 000 N/m2;
_ p _	8,4
Pl - s, “ 0,06.0,07
p2 =
8,4
p3 =
0,05.0,07
8,4
0,05.0,06
= 2 400 N/nr;
= 2 000 N/m-.
Vậy áp suất trong các trường hợp là khác nhau.
c. BÀI TẬP BỔ SUNG
7a. Đặt một thùng gỗ trên mặt bàn nằm ngang thì thấy áp suất thùng gỗ tác dụng lên mặt bàn là 520 N/m2.
Tính trọng lượng và khối lượng của thùng gỗ, biết diện tích mặt tiếp xúc của thùng gỗ với mặt bàn là 0,4 m2.
Nếu nghiêng mặt bàn đi một chút so với phương ngang, áp suất do thùng gỗ tác dụng lên mạt bàn có thay đổi không ? Nếu có thì áp suất này tăng hay giảm ?
7b. Một xe tải có khối lượng 8 tấn có 6 bánh xe, diện tích tiếp xúc của mỗi bánh xe với mặt đường là 7,5 cm2. Tính áp suất của xe lên mặt đường khi xe đứng yên. Coi mặt đường là phảng.
7c. Một bức tường dài 10m, dày 22 cm được xây trên một nền đất chịu được áp suất tối đa là 100 000 N/m2. Tìm chiều cao tối đa của tường biết rằng trọng lượng riêng trung bình của gạch và vữa là d = 12 500 N/m3.