Tải file Word website http://dethithpt.com – Hotline : 096.79.79.369 CHƢƠNG V: CƠ HỌC CHẤT LỎNG CHỦ ĐỀ 18 ÁP SUẤT THUỶ TĨNH NGUYÊN LÍ PAXCAN A PHẦN LÝ THUYẾT Nêu đặc điểm áp suất chất lỏng? Áp suất chất lỏng đƣợc đo đơn vị nào? Hướng dẫn * Chất lỏng có đặc tính nén lên vật nằm gây áp suất điểm chất lỏng - Tại điểm chất lỏng, áp suất theo phương - Áp suất điểm có độ sâu khác khác * Đơn vị: Trong hệ SI, đơn vị đo áp suất Niu-tơn mét vng (N/m2), gọi Pascal (Pa): 1Pa  1N / m Ngồi dùng: atm, Torr, bar: 1atm  1,013.105 Pa 1Torr  133,3Pa 1bar  105 Pa;1mb  10 3 bar  10 Pa Viết cơng thức tính áp suất chất lỏng theo độ sâu Hướng dẫn Xét áp suất điểm A nằm chất lỏng cách mặt thoáng chất lỏng khoảng h Gọi  khối lượng riêng chất lỏng, pa áp suất khí tác dụng lên mặt thống chất lỏng (hình 98), áp suất A là: p  p a  gh Áp suất p gọi áp suất thủy tĩnh hay áp suất tĩnh Phát biểu định luật Paxcal Hướng dẫn Độ tăng áp suất lên chất lỏng chứa bình kín truyền nguyên vẹn cho điểm chất lỏng thành bình B PHẦN BÀI TẬP Hãy tính áp suất tuyệt đối độ sâu 400m mực nước biển Cho khối lượng riêng nước biển 1,0.10 kg / m áp suất khí pa  1,01.105 N / m Lấy g  10m / s 2 Một tàu ngầm lặn độ sâu 96m so với mực nước biển Tính áp lực tác dụng lên mặt kính cửa sổ tàu biết cửa sổ hình tròn bán kính 20cm Cho khối lượng riêng nước biển 1,0.10 kg / m áp suất khí pa  1,01.105 N / m Lấy g  10m / s http://dethithpt.com – Website chuyên đề thi – tài liệu file word Tải file Word website http://dethithpt.com – Hotline : 096.79.79.369 Một thùng chứa có nắp đậy cao 1,2m chứa đầy nước, nắp cắm thông ống nhỏ hình trụ cao 3m Lấy g  10m / s So sánh lực nén lên điểm A thành thùng cách đáy 20cm hai trường hợp: a/ Ống hình trụ khơng có nước b/ Ống hình trụ chứa đầy nước Một ống hình trụ chứa lượng nước lượng thủy ngân khối lượng Độ cao tổng cộng chất lỏng cốc H  60cm Tính áp suất chất lỏng lên đáy, biết khối lượng riêng nước thủy ngân 1  1g / cm   13,6 g / cm Trong bình thơng có hai nhánh giống chứa thủy ngân Người ta đổ vào nhánh A cột nước cao h1  0,4m , vào nhánh B cột dầu cao h2  0,2m Tìm độ chênh lệch mức thủy ngân hai nhánh A B Cho trọng lượng riêng nước, dầu thủy ngân là: d1  10000N / m ; d  8000N / m ; d  136000N / m Tác dụng lực f  400 N lên pittông nhỏ máy ép dùng nước Diện tích pittơng nhỏ 5cm2; diện tích pittơng lớn 120cm2 Tính áp suất tác dụng lên pittông nhỏ lực tác dụng lên pittông lớn Trong máy ép dùng chất lỏng, lần pittơng nhỏ xuống đoạn h  0,3m pittông lớn nâng lên đoạn H  0,01m Tính lực nén vật lên pittơng lớn tác dụng vào pittông nhỏ lực f  150N để giữ vật cân pittông lớn C HƢỚNG DẪN VÀ ĐÁP SÔ: Áp suất: p  pa  gh  1,01.105  103.10.400  41,01.105 N / m Áp suất độ sâu h là: p  pa  gh  1,01.105  103.10.96  10,61.105 N / m Áp lực lên cửa sổ: F  pS  pr  10,61.105.3,14.0,2  1,3.105 N Coi ống trụ nhỏ thơng với khí Khi ống khơng có nước: p A  pa  Dgh1  1,01.105  103.10.1  1,1.105 N / m Khi ống có nước: p' A  pa  Dgh2  1,01.105  103.10.(3  1)  1,4.105 N / m Lực nén A hai trường hợp tỉ lệ với áp suất nên ta có: F'A p' A 1,4.10    1,27 FA p A 1,1.10 Gọi h1, h2 độ cao cột nước cột thủy ngân Ta có H  h1  h2 (1) Khối lượng nước thủy ngân Sh1 1  Sh2  (2) S diện tích đáy bình http://dethithpt.com – Website chuyên đề thi – tài liệu file word Tải file Word website http://dethithpt.com – Hotline : 096.79.79.369 Áp suất nước thủy ngân lên đáy ống: P 10Sh1 1  10Sh2   10(h1 1  h2  ) S (3) 1 h2    h2  h1 H      h1 2 h1 h1 Từ (2) 2 H 1 H  h1  ; h2  1   1     2 H 1 H   H 1000.13600.0,6   20  20 (3)  P  10 1  2  11178,1N / m 1    1   1000  13600  1   Gọi h độ chênh lệch mức thuỷ ngân hai nhánh A B (hình 107) Phương trình áp suất điểm mức ngang với mặt thuỷ ngân nhánh A (có nước): h1 d1  h2 d  hd  h  h1 d1  h2 d 0,4.10000  0,2.8000   0,0176m d3 136000 Áp suất tác dụng lên pittong nhỏ: p  f 400   8.105 N / m S 0,0005 Áp suất chất lỏng truyền nguyên vẹn đến pittong lớn Lực tác dụng lên pittong lớn F  pS  8.105.0,012  9600N Gọi s, S diện tích pittong nhỏ pittong lớn Xem chất lỏng khơng chịu nén thể tích chất lỏng chuyển từ xilanh nhỏ sang xilanh lớn: Ta có: V  hs  HS  s H  S h Do áp suất truyền nguyên vẹn nên: p f F f s H h 0,3     F f  150  4500N s S F S h H 0,01 http://dethithpt.com – Website chuyên đề thi – tài liệu file word ... lực nén vật lên pittông lớn tác dụng vào pittông nhỏ lực f  150 N để giữ vật cân pittông lớn C HƢỚNG DẪN VÀ ÁP SÔ: Áp suất: p  pa  gh  1,01.1 05  103 .10. 400  41,01.1 05 N / m Áp suất độ... 1,01.1 05  103 .10. 96  10, 61.1 05 N / m Áp lực lên cửa sổ: F  pS  pr  10, 61.1 05. 3,14.0,2  1,3.1 05 N Coi ống trụ nhỏ thơng với khí Khi ống khơng có nước: p A  pa  Dgh1  1,01.1 05  103 .10. 1...  1,1.1 05 N / m Khi ống có nước: p' A  pa  Dgh2  1,01.1 05  103 .10. (3  1)  1,4.1 05 N / m Lực nén A hai trường hợp tỉ lệ với áp suất nên ta có: F'A p' A 1,4 .10    1,27 FA p A 1,1 .10 Gọi