Đơn vị của áp lực là gì?

Đáp án và lời giải chính xác cho câu hỏi: “Đơn vị của áp lực là gì?” cùng với kiến thức mở rộng do Top lời giải tổng hợp, biên soạn về Áp lực là tài liệu học tập bổ ích dành cho thầy cô và các bạn học sinh tham khảo.

Đơn vị của áp lực là gì?

Đơn vị của áp lực là Newton, ký hiệu là N.

Kiến thức tham khảo về Áp lực 

1. Áp lực là gì?

Trong các chương trình vật lý phổ thông, các kiến thức về lực là những kiến thức cơ bản nhất. Để hiểu về áp suất, áp lực là gì bạn cần hiểu lực là gì.

Lực là từ để chỉ bất kỳ một ảnh hưởng nào làm vật thể chịu sự thay đổi, ảnh hưởng đến vận tốc, chuyển động, hướng của vật thể,… Mà theo khái niệm thì lực là đại lượng Vectơ có độ lớn và hướng.

Áp lực là lực tác động trên diện tích bề mặt của một vật hay lực ép vuông góc với mặt chịu lực. Vì áp lực đã xác định được phương (vuông góc với mặt chịu lực) và chiều (hướng vào mặt chịu lực) nên khi nhắc tới áp lực, người ta sẽ quan tâm đến độ lớn (cường độ).

Công thức tính áp lực: P = F/S ; Đơn vị là N (Newton)

- Trong đó:

+ P là áp suất.

+ F là lực ép lên diện tích chịu lực.

+ S là diện tích chịu lực.

Ta có thể bắt gặp áp lực ở bất cứ đâu ở thực tế. Ví dụ khi ta đứng trên mặt đất là cũng tạo ra 1 áp lực vuông góc xuống mặt đất bằng trọng lượng cơ thể.

Cách nhận biết áp lực:

- Không phải bất kì lực nào cũng được gọi là áp lực. Muốn xác định một lực nào đó có phải là áp lực hay không thì ta phải xác định mặt bị ép là mặt nào để biết được phương của lực đó có vuông góc với diện tích mặt bị ép hay không.

+ Khi vật đặt trên mặt phẳng ngang thì trọng lực được gọi là áp lực.

+ Khi vật đặt trên mặt phẳng nghiêng thì trọng lực không được gọi là áp lực vì khi đó trọng lực có phương không vuông góc với diện tích mặt bị ép.

Tính áp lực, diện tích mặt bị ép:

- Dựa vào công thức tính áp, ta suy ra:

+ Công thức tính áp lực: F = p.S

+ Công thức tính diện tích mặt bị ép.

Lưu ý:

- Đơn vị của các đại lượng trong công thức đã thống nhất được hay chưa.

- Nếu diện tích mặt bị ép là:

+ Hình vuông thì S = a² (a là độ dài của mỗi cạnh hình vuông).

+ Hình chữ nhật thì S = a.b (a và b lần lượt là chiều dài và chiều rộng của hình chữ nhật).

+ Hình tròn thì S = Πr2 (với r là bán kính của hình tròn).

2. Áp suất là gì?

Áp suất là đơn vị được dùng để tính toán áp lực trên một bề mặt lớn bằng cách chia nhỏ diện tích chịu lực và tính lực tác động lên đơn vị đó. Đơn vị của áp suất là N/m² – được gọi là Pascal (Pa).

Chúng ta có thể hiểu một cách đơn giản, áp suất là tỉ số của áp lực  lên diện tích bị ép. Diện tích càng nhỏ thì áp suất càng lớn.

Công thức tính áp suất sẽ dựa vào đó là tính áp suất của chất lỏng, chất rắn,…

Đơn vị của áp suất:

- Nếu đơn vi lực là Newton (N), đơn vị diện tích là mét vuông (m²) thì đơn vị của áp suất là Newton trên mét vuông (N/m²), còn gọi là Pascal. Ký hiệu là P_a: 1 P_a = 1 N/m².

Lưu ý: 

- Vì P_a quá nhỏ nên trong thực tế, người ta dùng đơn vị lớn hơn là bar: 1 bar = 105 P_a.

- Ngoài ra, người ta cũng dùng Atmotphe làm đơn vị áp suất. Atmotphe là áp suất gây bời một cột thủy ngân cao 76 cm,

1 atm = 103360 P_a.

- Để đo áp suất người ta có thể dùng áp kế.

3. Sự khác nhau giữa áp lực và áp suất

Áp lực và áp suất đều cùng là lực tác động lên một diện tích nhưng áp lực là lực tác dụng lên một diện tích còn áp suất là lực tác dụng lên một đơn vị diện tích. 

Ví dụ: Chúng ta có một viên gạch xây tường có trọng lượng khoảng 2.1 kg với kích thước 205 x 95 x 55 mm.

Như vậy khi viên gạch đứng, áp lực của viên gạch là 2.1 x 9.807 = 20.6 N lên một diện tích là 0.095 x 0.055 = 0.005 m². Áp suất của viên gạch lên mặt phẳng là 20.6 / 0.005 = 4120 N/m².

Qua ví dụ này chúng ta đã hiểu được sự khác nhau giữa áp lực và áp suất.

4. Ý nghĩa của áp lực và áp suất

Áp lực và áp suất thường được ứng dụng trong đời sống. Trong công nghiệp, áp lực thường ứng dụng để đo các loại áp suất của khí hoặc chất lỏng. Bạn có thể thấy một số máy công nghiệp ứng dụng áp lực, áp suất như máy nén khí, máy bơm,…

Sự chênh lệch áp suất giữa phía dưới và phía trên của cánh máy bay trong quá trình vận hành đã tạo ra lực để nâng máy bay lên trên bầu trời. Người ta cũng ứng dụng áp lực và áp suất trong các bình nén khí để phục vụ cho quá trình vận hành của các thiết bị. Các loại máy nén thường được sử dụng trong nhiều lĩnh vực như máy bơm rửa xe, máy nén khí chế biến thực phẩm, y tế,…

Không chỉ với các loại máy móc, trong sinh học, đóng góp của áp suất cũng vô cùng lớn. Nếu không có áp suất, rễ cây sẽ không thể hút được nước và chuyển lên ngọn cây. Đối với y học, áp suất sẽ giúp tránh tình trạng teo hồng cầu khi sử dụng những dung dịch đẳng trương,…

Bên cạnh đó, áp suất cũng là cơ sở để xác định tốc độ bay, tốc độ dòng chảy,… Và việc áp suất quá lớn được sinh ra từ các vụ nổ cũng sẽ gây ảnh hưởng tới môi trường xung quanh cũng như làm ảnh hưởng đến sức khỏe con người.

5. Câu hỏi vận dụng

Câu 1: Áp lực là?

A. Lực ép có phương vuông góc với mặt bị ép.

B. Lực ép có phương song song với mặt bị ép.

C. Lực ép có phương tạo với mặt bị ép một góc bất kì.

D. Lực ép có phương trùng với mặt bị ép.

Câu 2: Khi đoàn tàu đang chuyển động trên đường nằm ngang thì áp lực có độ lớn bằng lực nào?

A. Lực kéo do đầu tàu tác dụng lên toa tàu.

B. Trọng lực của tàu.

C. Lực ma sát giữa tàu và đường ray.

D. Cả 3 lực trên.

Câu 3: Đơn vị của áp lực là?

A. N/m²

B. P_a 

C. N 

D. N/cm²

Đơn vị của áp lực là Niutơn (N).

Câu 4: Tác dụng của áp lực phụ thuộc vào?

A. Phương của lực.

B. Chiều của lực.

C. Điểm đặt của lực.

D. Độ lớn của áp lực và diện tích mặt bị ép.

Tác dụng của áp lực phụ thuộc vào độ lớn của áp lực và diện tích mặt bị ép.

Câu 5: Chỉ ra kết luận sai trong các kết luận sau?

A. Áp lực là lực ép có phương vuông góc với mặt bị ép.

B. Đơn vị của áp suất là N/m².

C. Áp suất là độ lớn của áp lực trên một diện tích bị ép.

D. Đơn vị của áp lực là đơn vị của lực.

Áp suất là độ lớn của áp lực trên một đơn vị diện tích bị ép.

Câu 6: Khi nhúng một khối lập phương vào nước, mặt nào của khối lập phương chịu áp lực lớn nhất của nước?

A. Áp lực như nhau ở cả 6 mặt.

B. Mặt trên.

C. Mặt dưới.

D. Các mặt bên.

Áp lực là lực ép có phương vuông góc với mặt bị ép. Khi nhúng một khối lập phương vào nước, mặt dưới của khối lập phương chịu áp lực lớn nhất của nước.

Câu 7: Công thức nào sau đây là công thức tính áp suất?

A. p = F/S

B. p = F.S 

C. p = P/S 

D. p = d.V

Công thức p = F/S là công thức tính áp suất.

Câu 8: Muốn tăng áp suất thì?

A. Giảm diện tích mặt bị ép và giảm áp lực theo cùng tỉ lệ.

B. Giảm diện tích mặt bị ép và tăng áp lực.

C. Tăng diện tích mặt bị ép và tăng áp lực theo cùng tỉ lệ.

D. Tăng diện tích mặt bị ép và giảm áp lực.

p = F/S → Muốn tăng áp suất, ta tăng lực ép hoặc giảm diện tích mặt bị ép S.

Câu 9: Một khối sắt đặc hình hộp chữ nhật, có kích thước các cạnh tương ứng là 50 cm x 30cm x 15cm. Hỏi người ta phải đặt khối sắt đó như thế nào để áp suất của nó gây lên mặt sàn là 39 000 N/m². Biết khối lượng riêng của sắt là 7800 kg/m³.

Bài giải:

Thể tích của khối sắt là:

V = 50.35.15 = 22500 cm³ = 225.10^-4 m³

Trọng lượng của khối sắt là:

P = 10.D.V = 10.7800.225.10^-4 = 1755 N

Diện tích mặt bị ép là:

Khi đặt đứng khối sắt thì diện tích mặt bị ép:

S_đ = 30.15 = 450 cm³ = 0,045 m²

Ta thấy S = S_đ

Vậy người ta phải đặt đứng khối sắt để áp suất của nó gây lên mặt sàn là 39000 N/m²

Câu 10: Cho hình vẽ bên, trường hợp nào áp suất tác dụng lên sàn lớn nhất? Các trường hợp được tính từ trái qua phải.

A. Trường hợp 1. 

B. Trường hợp 2. 

C. Trường hợp 3.

D. Trường hợp 4.

Trường hợp 4 áp suất tác dụng lên sàn lớn nhất.