Bài 34: Khối lượng riêng. Áp suất chất lỏng môn Vật Lý 10 chương trình SGK Kết nối tri thức được DapAnHay biên soạn và xin gửi tới bạn đọc cùng tham khảo. Bài viết là tài liệu hữu ích dành cho quá trình học tập môn Vật lý 10, bao gồm chi tiết định nghĩa và các công thức về khối lượng riêng. Áp suất chất lỏng. Mời các bạn tham khảo chi tiết và tải về bài viết dưới đây nhé.
- Khối lượng riêng của một chất là khối lượng của một đơn vị thể tích chất đó:
Khối lượng riêng = Khối lượng : Thể tích
p = m : V (34.1)
- Đơn vị của khối lượng riêng trong hệ SI là kg/m3 (kg.m-3). Người ta cũng dùng đơn vị khối lượng riêng là g/cm3 (g.cm-3).
1g/cm3 = 1000 kg/m3
Bảng 34.1. Khối lượng riêng của một số chất ở điều kiện bình thường về nhiệt độ và áp suất
Bảng 34.2. Khối lượng riêng của nước ở các nhiệt độ khác nhau
a. Áp lực
- Khái niệm áp lực
+ Một cuốn sách nằm yên trên mặt bàn nằm ngang chịu tác dụng của hai lực cân bằng là lực hút của Trái Đất và lực đẩy của mặt bàn (Hình 34.1a).
+ Do mặt bàn tác dụng lên cuốn sách lực \(\overrightarrow F \) có phương thẳng đứng, hướng lên trên và có độ lớn bằng trọng lượng P của cuốn sách, nên theo định luật 3 Newton: cuốn sách tác dụng lên mặt bàn lực \(\overrightarrow {{F_N}} \) có phương thẳng đứng, hướng xuống diới và có độ lớn bằng F. Lực \(\overrightarrow {{F_N}} \) ép lên mặt bàn theo phương vuông góc với mặt bàn, được gọi là áp lực (Hình 34.1b).
Hình 34.1
- Áp lực phụ thuộc những yếu tố nào?
+ Tác dụng của áp lực phụ thuộc vào hai yếu tố : Độ lớn của lực tác dụng lên vật và diện tích bề mặt tiếp xúc lên vật.
b. Áp suất
- Do tác dụng của áp lực lên mặt bị ép càng mạnh khi cường độ của áp lực càng lớn và diện tích mặt bị ép càng nhỏ, nên để đặc trưng cho tác dụng của áp lực người ta dùng khái niệm áp suất, có độ lớn bằng áp lực chia cho diện tích bị ép.
- Áp suất = Áp lực : Diện tích bị ép
\(p = \frac{{{F_N}}}{S}\) (34.2)
- Đơn vị của áp suất là N/m2, có tên gọi là Paxcan (Pa): 1 Pa = 1 N/m2
a. Sự tồn tại áp suất của chất lỏng
- Khi đặt vật rắn lên mặt bàn thì vật rắn tác dụng lên mặt bàn áp suất theo phương vuông góc với mặt bàn. Khi nhấn chìm một vật vào trong nước thì nước có gây áp suất lên vật không? Nếu có thì áp suất này có giống áp suất của vật rắn không?
- Ai lặn xuống nước cũng dễ cảm thấy áp suất của nước tác dụng lên cơ thể mình, cảng lặn sâu thì áp suất càng mạnh. Tuy nhiên, áp suất này có phải chỉ tác dụng theo một phương như áp suất của vật rắn không?
b. Công thức tính áp suất của chất lỏng
- Trên mặt thoáng của chất lỏng, còn có áp suất khí quyển Pa. Áp suất này được chất lỏng truyền nguyên vẹn xuống đáy bình. Do đó, đáy bình chịu áp suất
p = pa + p.g.h
- Chất lỏng truyền áp suất theo mọi hướng nên áp suất mà ta tính được ở trên cũng là áp suất của chất lỏng tác dụng lên các điểm ở thành bình có khoảng cách tới mặt thoáng chất lỏng là h.
c. Phương trình cơ bản của chấtlưu đứng yên
- Có thể dễ dàng tính được độ chênh lệch về áp suất của chất lưu giữa 2 điểm M và N có độ sâu họ và họ so với mặt thoáng của chất lưu đứng yên (Hình 34.10).
Hình 34.10
- Vì PN = Pa + P.g.h1 và PM = Pa+ p.g.h2 nên PN - PM = P.g.(h1 - h2) hay \(\Delta p = p.g.\Delta h\) (34.3)
- Phương trình trên được gọi là phương trình cơ bản của chất lưu đứng yên.
Bài 1: Hai bình có tiết diện bằng nhau. Bình thứ nhất chứa chất lỏng có trọng lượng riêng d1, chiều cao h1; bình thứ hai chứa chất lỏng có trọng lượng riêng d2 = 1,5d1, chiều cao h2 = 0,6h1. Nếu gọi áp suất tác dụng lên đáy bình thứ nhất là p1, lên đáy bình thứ 2 là p2 là:
A. p2 = 3p1
B. p2 = 0,9p1
C. p2 = 9p1
D. p2 = 0,4p1
Hướng dẫn giải
Đáp án B
- Áp suất của nước ở đáy bình thứ nhất là: p1 = d1.h1
- Áp suất của nước ở đáy bình thứ hai là: p2 = d2.h2
- Suy ra: p2= 1,5d1.0,6.h1 = 0,9d1.h1 = 0,9p1
Bài 2: Một chiếc tàu bị thủng một lỗ nhỏ ở đáy. Lỗ này nằm cách mặt nước 2,2m. Người ta đặt một miếng vá áp vào lỗ thủng từ phía trong. Hỏi cần một lực tối thiểu bằng bao nhiêu để giữ miếng vá nếu lỗ thủng rộng 150cm2 và trọng lượng riêng của nước là 10 000N/m2?
A. 308N
B. 330N
C. 450N
D. 485N
Hướng dẫn giải
Đáp án B
- Áp suất do nước gây ra tạo chỗ thủng là:
P = d.h = 10 000 . 2,2 = 22000 (N/m2)
- Lực tối thiểu để giữ miếng ván là
F = p.s = 22000 . 0,015 = 330 (N)
Bài 3: Khối lượng riêng của dầu ăn vào khoảng 800 kg/m3. Do đó, 2 lít dầu ăn sẽ có trọng lượng khoảng bao nhiêu?
Hướng dẫn giải
Khối lượng của 2 lít dầu ăn là: m = D.V = 800.0,002 = 1,6 kg
Trọng lượng P = 10m = 1,6.10 = 16N
Sau bài học này, học sinh có thể:
- Nêu được nguyên nhân gây biến dạng cơ của chất rắn. Phân biệt được hai lọai biến dạng: biến dạng đàn hồi và biến dạng không đàn hồi (hay biến dạng dạng dẻo) của các vật rắn dựa trên tính chất bảo toàn ( giữ nguyên) hình dạng và kích thước của chúng.
- Phân biệt được các kiểu biến dạng kéo và nén của vật rắn dựa trên đặc điểm (điểm đặt, phương, chiều) tác dụng của ngọai lực gây nên biến dạng.
- Phát biểu được định luật Húc.
- Định nghĩa được giới hạn bền và hệ số an tòan của vật rắn.
Các em có thể hệ thống lại nội dung kiến thức đã học được thông qua bài kiểm tra Trắc nghiệm Vật Lý 10 KNTT Bài 34 cực hay có đáp án và lời giải chi tiết.
Phát biểu nào sau đây về khối lượng riêng là đúng?
Hiện tượng nào sau đây xảy ra đối với khối lượng riêng của nước khi đun nước trong một bình thủy tinh?
Muốn đo khối lượng riêng của quả cầu bằng sắt người ta dùng những dụng cụ gì?
Câu 4-10: Mời các em đăng nhập xem tiếp nội dung và thi thử Online để củng cố kiến thức về bài học này nhé!
Các em có thể xem thêm phần hướng dẫn Giải bài tập Vật Lý 10 KNTT Bài 34để giúp các em nắm vững bài học và các phương pháp giải bài tập.
Giải câu hỏi 1 trang 131 SGK Vật Lý 10 Kết nối tri thức - KNTT
Giải câu hỏi 2 trang 131 SGK Vật Lý 10 Kết nối tri thức - KNTT
Giải câu hỏi 1 trang 132 SGK Vật Lý 10 Kết nối tri thức - KNTT
Giải câu hỏi 2 trang 132 SGK Vật Lý 10 Kết nối tri thức - KNTT
Giải câu hỏi 3 trang 132 SGK Vật Lý 10 Kết nối tri thức - KNTT
Giải câu hỏi 4 trang 132 SGK Vật Lý 10 Kết nối tri thức - KNTT
Giải câu hỏi 5 trang 132 SGK Vật Lý 10 Kết nối tri thức - KNTT
Giải câu hỏi 6 trang 132 SGK Vật Lý 10 Kết nối tri thức - KNTT
Hoạt động trang 133 SGK Vật Lý 10 Kết nối tri thức - KNTT
Giải câu hỏi trang 133 SGK Vật Lý 10 Kết nối tri thức - KNTT
Giải câu hỏi 1 trang 134 SGK Vật Lý 10 Kết nối tri thức - KNTT
Giải câu hỏi 2 trang 134 SGK Vật Lý 10 Kết nối tri thức - KNTT
Giải câu hỏi 3 trang 134 SGK Vật Lý 10 Kết nối tri thức - KNTT
Giải câu hỏi 4 trang 134 SGK Vật Lý 10 Kết nối tri thức - KNTT
Trong quá trình học tập nếu có thắc mắc hay cần trợ giúp gì thì các em hãy comment ở mục Hỏi đáp, Cộng đồng Vật lý DapAnHay sẽ hỗ trợ cho các em một cách nhanh chóng!
Chúc các em học tập tốt và luôn đạt thành tích cao trong học tập!
-- Mod Vật Lý 10 DapAnHay
Phát biểu nào sau đây về khối lượng riêng là đúng?
Hiện tượng nào sau đây xảy ra đối với khối lượng riêng của nước khi đun nước trong một bình thủy tinh?
Muốn đo khối lượng riêng của quả cầu bằng sắt người ta dùng những dụng cụ gì?
Khối lượng riêng của dầu ăn vào khoảng 800 kg/m3. Do đó, 2 lít dầu ăn sẽ có trọng lượng khoảng bao nhiêu?
Điều nào sau đây đúng khi nói về áp suất chất lỏng?
Công thức tính áp suất chất lỏng là:
Áp suất mà chất lỏng tác dụng lên một điểm phụ thuộc:
Một cục nước đá đang nổi trong bình nước. Mực nước trong bình thay đổi như thế nào khi cục nước đá tan hết?
Trong bình thông nhau gồm hai nhánh, nhánh lớn có tiết diện gấp đôi nhánh nhỏ. Khi chưa mở khóa T, chiều cao của cột nước ở nhánh lớn là 30 cm. Tìm chiều cao cột nước ở hai nhánh sau khi đã mở khóa T và khi nước đã đứng yên. Bỏ qua thể tích của ống nối hai nhánh.
Một chiếc tàu bị thủng lỗ ở độ sâu 2,8m. Người ta đặt một miếng vá áp vào lỗ thủng từ phía trong. Hỏi cần một lực tối thiểu bằng bao nhiêu để giữ miếng vá nếu lỗ thủng rộng 150 cm2 và trọng lượng riêng của nước là 10000 N/m3.
Tại sao khối lượng riêng của một chất lại phụ thuộc vào nhiệt độ?
Một hợp kim đồng và bạc có khối lượng riêng là 10.3 g/cm3 . Tính khối lượng của bạc và đồng có trong 100 g hợp kim. Biết khối lượng riêng của đồng là 8,9 g/cm3 , của bạc là 10,4 g/cm3 .
Hãy dựa vào thí nghiệm vẽ ở Hình 34.2, cho biết độ mạnh của áp lực phụ thuộc vào những yếu tố nào và phụ thuộc như thế nào.
Trong Hình 33.3, lực nào sau đây là lực đàn hồi, lực ma sát, áp lực?
a) Lực của chân em bé tác dụng lên sàn nhà.
b) Lực của tay em bé kéo hộp đồ chơi.
c) Lực của hộp đồ chơi tác dụng lên sàn nhà.
Chứng minh rằng áp lực của cuốn sách tác dụng lên mặt bàn nằm nghiêng một góc α (Hình 34.4) có độ lớn là: FN = P.cosα
Tại sao xe tăng nặng hơn ô tô nhiều lần lại có thể chạy bình thường trên mặt đất bùn (Hình 34.5a), còn ô tô bị lún bánh và sa lầy trên chính quãng đường này (Hình 34.5b)?
Trong hai chiếc xẻng vẽ ở Hình 34.6, xẻng nào dùng để xén đất tốt hơn, xẻng nào dùng để xúc đất tốt hơn. Tại sao?
Một người nặng 50 kg đứng trên mặt đất nằm ngang. Biết diện tích tiếp xúc của mỗi bàn chân với đất là 0,015 m2 . Tính áp suất người đó tác dụng lên mặt đất khi:
a) Đứng cả hai chân.
b) Đứng một chân.
Hãy dựa vào thí nghiệm với một bình cầu có các lỗ nhỏ ở thành bình trong các Hình 34.7a và 34.7b để nói về sự tồn tại áp suất của chất lỏng và đặc điểm của áp suất này so với áp suất của vật rắn.
Có thể xác định được công thức tính áp suất của chất lỏng dựa trên bài toán sau đây:
Một khối chất lỏng đứng yên có khối lượng riêng ρ, hình trụ diện tích đáy S, chiều cao h (Hình 34.8). Hãy dùng công thức tính áp suất ở trên để chứng minh rằng áp suất của khối chất lỏng trên tác dụng lên đáy bình có độ lớn là p = ρ.g.h.
Trong đó: p là áp suất của chất lỏng tác dụng lên đáy bình;
Ρ là khối lượng riêng của chất lỏng;
g là gia tốc trọng trường;
h là chiều cao của cột chất lỏng, cũng là độ sâu của chất lỏng so với mặt thoáng.
Một khối hình lập phương có cạnh 0,30 m, chìm 2/3 trong nước. Biết khối lượng riêng của nước là 1 000 kg/m3. Tính áp suất của nước tác dụng lên mặt dưới của khối lập phương và xác định phương, chiều, cường độ của lực gây ra bởi áp suất này
Tính độ chênh lệch áp suất của nước giữa 2 điểm thuộc 2 mặt phẳng nằm ngang cách nhau 20 cm.
Hãy dùng phương trình cơ bản của chất lưu đứng yên để chứng minh rằng áp suất ở các điểm nằm trên cùng mặt phẳng nằm ngang trong chất lỏng thì bằng nhau.
Hãy dùng phương trình cơ bản của chất lưu đứng yên để chứng minh định luật Archimedes đã học ở lớp 8 cho trường hợp vật hình hộp chữ nhật có chiều cao h, làm bằng vật liệu có khối lượng riêng ρ.
Họ và tên
Tiêu đề câu hỏi
Nội dung câu hỏi
0 Bình luận
Để lại bình luận
Địa chỉ email của hạn sẽ không được công bố. Các trường bắt buộc được đánh dấu *