Hãy nêu công thức tính áp suất chất lỏng?

Cùng Top lời giải trả lời chi tiết, chính xác câu hỏi: “Hãy nêu công thức tính áp suất chất lỏng?” và đọc thêm phần kiến thức tham khảo giúp các bạn học sinh ôn tập và tích lũy kiến thức bộ môn Vật Lý 6.

Trả lời câu hỏi: Hãy nêu công thức tính áp suất chất lỏng?

Áp suất của chất lỏng được ký hiệu là P và được tính theo công thức là:

P = d.h

Trong đó: 

- P là áp suất của chất lỏng đang xét. Đơn vị áp suất chất lỏng là P_a hoặc Newton trên mét bình (N/m²).

- h là độ cao của cột chất lỏng. Nó được tính từ mặt thoáng chất lỏng tới điểm đang tính. Đơn vị của h là mét (m).

- d là ký hiệu trọng lượng riêng của chất lỏng. Đơn vị của d là N/m³.

Kiến thức tham khảo về Áp suất của chất lỏng

1. Áp suất chất lỏng là gì?

Áp suất của chất lỏng tại một điểm bất kỳ trong lòng chất lỏng là giá trị áp lực lên một đơn vị diện tích đặt tại điểm đó. Nói cách khác, đó là lực đẩy của chất lỏng được truyền trong đường ống. Lực đẩy của chất lỏng càng nhanh thì áp suất càng mạnh. Ngược lại, nếu lực đẩy yếu thì áp suất sẽ thấp.   

Ta có ví dụ cụ thể như sau: Trong một đường ống bơm nước, ta chỉnh áp lực bơm của máy bơm tăng lên. Khi đó, bạn sẽ thấy lượng nước trong ống chảy nhanh hơn và bể chứa nước sẽ nhanh đầy. Áp suất trong đường ống dẫn nước lúc này cũng đang tăng mạnh.

Áp suất của chất lỏng bình thông nhau đo được từ 2 bình gắn vào nhau bằng 1 hoặc nhiều đường ống. Đồng thời, trong bình có chứa cùng 1 loại chất lỏng. Thì khi đó, các mặt thoáng của nó ở những nhánh khác nhau đều có cùng một độ cao.

Áp suất được phân thành 2 loại, hãy cùng chúng tôi tìm hiểu đặc điểm cụ thể của chúng trong phần dưới đây:

Áp suất tuyệt đối

- Đây là tổng áp suất gây ra bởi cả 2 yếu tố là cột chất lỏng và khí quyển tác dụng lên điểm trong lòng chất lỏng.

- Ký hiệu: P_a

- Công thức tính: Pa = P₀ + γ.h

Trong đó:

+ P₀ là áp suất của khí quyển.

+ γ là trọng lượng riêng của chất lỏng đang tính.

+ h là độ sâu thẳng đứng được tính từ mặt thoáng chất lỏng đến điểm đang xét.

Áp suất tương đối

- Đây là áp suất chỉ do trọng lượng của cột chất lỏng gây ra. Hiệu giữa áp suất tuyệt đối và áp suất khí quyển cũng được hiểu là áp suất tương đối. Trong trường hợp áp suất tuyệt đối nhỏ hơn áp suất của khí quyển thì ta có được áp suất chân không. Áp suất tương đối còn có thể gọi bằng tên khác là áp suất dư.

- Ký hiệu: P_tđ, P_dư

- Công thức tính: Pdu = γ.h

Công thức tính áp suất chất lỏng là gì?

- Áp suất chất lỏng được kí hiệu là p. Để tính được áp suất chất lỏng thì chúng ta có công thức như sau:

p = d.h

- Trong đó:

+ p là áp suất của chất lỏng. Đơn vị đo của áp suất chất lỏng là N/m² hay P_a (Pascal).

+ d là trọng lượng riêng của chất lỏng. Đơn vị đo của d là N/m³. Tùy thuộc vào chất lỏng cần tính áp suất chất lỏng là gì thì d sẽ là chất lỏng đó.

+ h là là độ sâu tính từ điểm tính áp suất tới mặt thoáng chất lỏng. Đơn vị đo của h là m.

2. Bài tập vận dụng

Câu 1: Hai nhánh A và B thông nhau. Nhánh A đựng dầu, nhánh B đựng nước tới cùng một độ cao. Khi bình mởi khóa K, nước và dầu có chảy từ bình nọ sang bình kia không?

A. Không, vì độ cao của cột chất lỏng ở hai bình bằng nhau.

B. Dầu chảy sang nước vì lượng dầu nhiều hơn.

C. Dầu chảy sang nước vì dầu nhẹ hơn.

D. Nước chảy sang dầu vì áp suất cột nước lớn hơn áp suất cột dầu do trọng lượng riêng của nước lớn hơn của dầu.

- Áp suất tại một điểm trong lòng chất lỏng cách mặt thoáng của chất lỏng một độ cao h được tính theo công thức:

   p = d.h

- Hai nhánh này có độ cao như nhau nhưng trọng lượng riêng nước lớn hơn dầu nên áp suất ở đáy nhánh B lớn hơn nhánh A. Vì vậy nước chảy sang dầu.

Câu 2: Một thùng cao 2 m đựng một lượng nước cao 1,2 m. Áp suất của nước tác dụng lên đáy thùng là:

A. 12000 P_a      

B. 1200 P_a

C. 120 P_a

D. 20000 P_a

- Áp suất của nước ở đáy thùng là:

   p = d.h = 10000.1,2 = 12000 N/m² = 12000 P_a

Câu 3: Một bể hình hộp chữ nhật có chiều cao 1,5 m. Người ta đổ đầy nước vào bể. Áp suất của nước tại điểm cách đáy 0,7 m là?

A. 15000 P_a      

B. 7000 P_a      

C. 8000 P_a

D. 23000 P_a

- Áp suất của nước lên điểm cách đáy thùng 0,7 m là:

   p = d.h = 10000.(1,5 – 0,7) = 8000N/m² = 8000 P^a

Câu 4: 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 = 1,5 d₁, chiều cao h₂ = 0,6 h₁. Nếu gọi áp suất tác dụng lên đáy bình thứ nhất là p₁, lên đáy bình thứ 2 là p₂ là:

A. p₂ = 3 p₁      

B. p₂ = 0,9 p₁

C. p₂ = 9 p₁      

D. p₂ = 0,4 p₁

- 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= 1,5 d₁.0,6.h₁ = 0,9 d₁.h₁ = 0,9 p₁

Câu 5: Một chiếc tàu bị thủng một lỗ nhỏ ở đáy. Lỗ này nằm cách mặt nước 2,2 m. 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 10 000 N/m²?

A. 308 N      

B. 330 N

C. 450 N      

D. 485 N

- 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)