Phương pháp giải Bài toán liên quan đến áp suất thủy tĩnh môn Vật Lý 10 năm 2021

BÀI TOÁN LIÊN QUAN ĐẾN ÁP SUẤT THỦY TĨNH

Công thức tính áp suất thủy tĩnh tại một điểm trong chất lỏng cách mặt thoáng chất lỏng h:

p = p_a + ρgh

Trong đó:

– p là áp suất thủy tĩnh hay áp suất tĩnh của chất lỏng. (Pa)

– h là độ sâu so với mặt thoáng (m)

– pa là áp suất khí quyển (Pa)

– ρ là khối lượng riêng của chất lỏng \(kg/m^{3}\)

=> Áp suất p có phụ thuộc vào ρ là khối lượng riêng của chất lỏng.

Bài 1: Cửa ngoài một nhà rộng 3,4m cao 2,1m. Một trận bão đi qua, áp suất bên ngoài giảm đi còn 0,96 atm. Trong nhà áp suất vẫn giữ 1,0 atm. Hỏi lực toàn phần ép vào cửa là bao nhiêu?

Lời giải:

Độ chênh áp suất tác dụng lên diện tích cửa là:

Δp = p_t – p_n

Δp =1 – 0,96 = 0,04 atm = 0,04.1,013.10⁵ = 4052 Pa

Áp suất của khí quyển bên trong và ngoài phòng tác dụng lên cửa MN hai lực song song ngược chiều.

Vì F_t > F_n nên hợp lực có chiều hướng ra ngoài và có độ lớn:

F_hl = F_t – F_n = p_t.S – p_n.S = (p_t – p_n).S = Δp.S = 4052.3,4.2,1 = 28931 N

Bài 2: Ba bình hình dạng khác nhau nhưng có diện tích đáy bằng nhau (hình sau). Đổ nước vào các bình sao cho mực nước cao bằng nhau. Hỏi:

a) Áp suất và lực ép của nước lên đáy các bình có bằng nhau không?

b) Trọng lượng của nước trong ba bình có bằng nhau không?tại sao?

Lời giải:

a) Bằng nhau, vì chiều cao bằng nhau và diện tích đáy bằng nhau.

b) Không bằng nhau, vì thể tích của ba khối nước không bằng nhau

Bài 3: Áp suất khí quyển là 10⁵ N/m². Diện tích ngực của người trung bình là 1300 cm². Như vậy lực nén của không khí lên ngực cỡ 13000 N, một lực khổng lồ. Tại sao cơ thể người lại chịu được lực ép đến như vậy?

Lời giải:

Bên trong cơ thể người, áp suất bằng áp suất khí quyển nên áp lực lên cơ thể người từ phía trong và phía ngoài là cân bằng nhau nên coi như triệt tiêu.

Câu 1. Một phiến đá mỏng nằm ngang dưới đáy một hồ sâu 20 m, diện tích mặt ngang là 2 m². Cho khối lượng riêng của nước là 10³ kg/m³ và áp suất khí quyển là p_a = 10⁵ N/m². Lấy g = 10 m/s². Áp lực lên diện tích ngang của phiến đá là

A. 6.10⁴ N.                             

B. 8.10⁵ N.                      

C. 8.10⁴ N.                             

D. 6.10⁵ N.

Câu 2. Một hồ nước có độ sâu h tính theo m, nhiệt độ nước như nhau ở mọi nơi. Một bọt khí ở đáy hồ nổi lên mặt hồ thì thể tích của nó tăng lên bao nhiêu lần? Biết p₀ là áp suất khí quyển tính theo Pa, $\rho $ là khối lượng riêng của nước tính theo kg/m³

A. \(\frac{{{p}_{0}}}{\rho gh}\)lần.                               

B. \(\left( {{p}_{0}}\text{+}\rho \text{gh} \right)\)lần.

C. \(\left( 1+\frac{\rho \text{gh}}{{{p}_{0}}} \right)\)lần.                                    

D. \(\left( 1-\frac{\rho \text{gh}}{{{p}_{0}}} \right)\)lần.

Câu 3. Ở mặt hồ, áp suất khí quyển p₀ = 10⁵Pa. Một bọt khí ở đáy hồ sâu 5m nổi lên mặt nước thì thể tích của bọt khí tăng lên bao nhiêu lần, giả sử nhiệt độ ở đáy hồ và mặt hồ là như nhau, khối lượng riêng của nước là 10³kg/m³, g = 9,8m/s²

A. 2,98 lần.                            

B. 1,49 lần.                     

C. 1,8 lần.                              

D. 2 lần.

Câu 4. Nhà bác học Pa-xcan đã làm một khí áp kế kiểu Tô-ri-xen-li dùng rượu vang làm chất lỏng thay cho thủy ngân. Biết áp suất khí quyển ở điều kiện tiêu chuẩn là 1,013.10⁵ Pa và khối lượng riêng của rượu vang là \({{0,984.10}^{3}}\left( \text{kg/}{{\text{m}}^{3}} \right)\). Khi đó, chiều cao cột rượu vang là

A. 12,5m.                               

B. 13,6m.                         

C. 11,5m.                         

D. 10,5m

---(Hết)---

Trên đây là toàn bộ nội dung Phương pháp giải Bài toán liên quan đến áp suất thủy tĩnh môn Vật Lý 10 năm 2021. Để xem thêm nhiều tài liệu hữu ích khác, các em đăng nhập vào trang Chúng tôi để tải tài liệu về máy tính.

Hy vọng tài liệu này sẽ giúp các em học sinh ôn tập tốt và đạt thành tích cao trong học tập.

Chúc các em học tốt!