Công thức tính áp suất chất lỏng và bài tập có lời giải chính xác 100%

Bài toán có bài toán tính áp suất của chất lỏng nhưng không biết giải như thế nào? Đơn vị của áp suất chất lỏng là gì? Sau đây, TRƯỜNG THPT CHUYÊN LÂM SƠN chia sẻ khái Áp suất chất lỏng là gì?? Ký hiệu, đơn vị và công thức tính áp suất chất lỏng Kèm theo đó là các bài tập có lời giải chi tiết cho các bạn tham khảo

Áp suất chất lỏng là gì?

Áp suất chất lỏng tại một điểm bất kỳ trong chất lỏng là giá trị áp suất trên một đơn vị diện tích đặt tại điểm đó. Ký hiệu: p, đơn vị: N / m2, Pa

Công thức tính áp suất chất lỏng

Áp suất của chất lỏng được tính bằng tích của trọng lượng riêng của chất lỏng và độ sâu từ điểm có áp suất đến bề mặt chất lỏng.

p = dh

Trong đó:

• d: là trọng lượng riêng của chất lỏng (N / m3),
• h: là chiều cao của cột chất lỏng (m) – tính từ bề mặt chất lỏng,
• p: là áp suất đáy của cột chất lỏng (Pa).

Ghi chú: Trong chất lỏng đứng yên, áp suất tại các điểm trên cùng một mặt phẳng nằm ngang (có cùng độ cao h) có cùng độ lớn.

Vì A và B nằm trên cùng một mặt phẳng nên ta có: p_MỘT = p_TẨY

Từ công thức tính áp suất chất lỏng trên, ta suy ra công thức tính chiều cao của cột chất lỏng (độ sâu của điểm áp suất): h = p / d

Chuyển đổi từ trọng lượng riêng sang trọng lượng riêng: d = 10.D.

Nếu bình chứa hai chất lỏng không tan thì áp suất tại một điểm ở đáy bình được tính theo công thức:

p = d_{đầu tiên}.H_{đầu tiên} + d₂.H₂

Trong đó:

• H_{đầu tiên} và h₂ là chiều cao của cột chất lỏng thứ nhất và thứ hai.
• d_{đầu tiên} và d₂ là trọng lượng riêng của cột chất lỏng thứ nhất và thứ hai.

Tham khảo thêm: Công thức áp suất và bài tập có lời giải chi tiết từ A – Z

Các bài tập tính áp suất chất lỏng thường gặp có lời giải

Ví dụ 1: Một cái bể hình trụ cao 1,5m chứa đầy nước. Tính áp suất do nước tác dụng lên:

Một. Dây thừng

b. Cách A là 40cm. từ đáy thùng

Cho biết trọng lượng riêng của nước là 10000 N / m³

Hướng dẫn giải pháp

Một. Áp suất do nước tác dụng lên đáy bình là:

p = d_n.h = 10000.1,5 = 15000 (Pa)

b. Khoảng cách từ điểm A đến bề mặt tự do của chất lỏng là:

H_{đầu tiên} = h – Δh = 1,5 – 0,4 = 1,1 m

Áp suất của nước tác dụng lên điểm A là:

P_{đầu tiên} = d_n.H_{đầu tiên} = 10000.1,1 = 11000 Pa

Ví dụ 2: Một lực 100 N được dùng để nâng một vật khối lượng 500 kg bằng máy ép thủy lực. Diện tích của piston lớn và piston nhỏ của máy nén thủy lực này là bao nhiêu?

Lực tối thiểu cần tác dụng lên pittông lớn để nâng một vật nặng 500 kg là:

F = P = 10.m = 10.500 = 5000 (N).

Để nâng một vật có trọng lượng F = 5000N với một lực f = 100N thì diện tích S của pittông lớn và diện tích s của pittông nhỏ của máy thủy bình phải thỏa mãn các điều kiện sau:

F / f = S / s S / s = 5000/100 = 50 S = 50 giây

Vậy diện tích của pít-tông lớn gấp 50 lần diện tích của pít-tông nhỏ.

Ví dụ 3: Một cái thùng hình trụ cao 1,7m. Nước biển có trọng lượng riêng 10300N / m³

Một. Tính áp suất do nước biển tác dụng lên điểm A 80cm. từ đáy thùng

b. Điểm B là 45cm. từ miệng thùng

C. Điểm C cách đáy thùng 55cm. Tìm độ chênh lệch áp suất giữa hai điểm B và C

Câu trả lời

Một. Khoảng cách từ điểm A đến bề mặt chất lỏng là

H_{đầu tiên} = h – h₂ = 1,7 – 0,8 = 0,9 (m)

P = dh đó

Vậy áp suất do nước biển tác dụng tại điểm A là:

P_{đầu tiên} = 10300.0,9 = 92700 Pa

b. Khoảng cách từ A đến miệng thùng

P₂ = 10300.0,45 = 4635 Pa

C. Khoảng cách từ điểm C đến mặt chất lỏng là

P₃ = 10300.1.15 = 11845 Pa

Hiệu số áp suất giữa hai B và C là

p = p₂ – P_{đầu tiên} = 7210 Pa

Ví dụ 4: Một con tàu bị thủng một lỗ nhỏ ở đáy. Hố này nằm cách mặt nước 2,2m. Một miếng dán được đặt vào lỗ từ bên trong. Lực tối thiểu cần thiết để giữ miếng vá nếu lỗ là 150cm. rộng?² và trọng lượng riêng của nước là 10 000N / m²?

Câu trả lời

– Áp suất do nước tạo thành lỗ trống là:

P = dh = 10 000. 2,2 = 22000 (N / m²)

– Lực tối thiểu để giữ tấm ván là

F = ps = 22000. 0,015 = 330 (N)

Ví dụ 5: Một cái bình có một lỗ nhỏ A ở thành bên và một cái pít tông ở đáy. Người ta đổ nước vào điểm B. Có tia nước phụt ra từ điểm A.

a) Khi mực nước giảm từ B đến điểm A thì hình dạng của tia nước thay đổi như thế nào?

b) Người ta kéo pittông lên một đoạn (chưa tới điểm A) rồi lại đổ nước cho đến điểm B. Tia nước từ A có thay đổi không? Tại sao?

Câu trả lời

a) Hình dạng của tia nước phụ thuộc vào áp suất do nước tác dụng lên thành bình tại điểm A. Áp suất càng lớn thì tia nước càng nhảy ra khỏi bình càng xa. Mực nước từ miệng bình đến điểm A càng thấp thì áp suất càng lớn. áp dụng cho điểm A giảm dần. Vậy tia nước chuyển động nhanh dần đều về phía bình nước khi mực nước gần đến điểm A, áp suất rất nhỏ, không tạo được tia nước và nước sẽ chạy dọc theo thành bình xuống đáy bình. .

b) Khi đẩy pittong lên, đáy bình nâng lên gần điểm A, nhưng khoảng cách từ A đến B không thay đổi, vì áp suất do nước tác dụng lên A không thay đổi. Do đó tia nước từ lỗ A vẫn như trong trường hợp trên

Ví dụ 6: Một cốc hình trụ có chứa một lượng nước và thủy ngân bằng nhau. Chiều cao toàn phần của chất lỏng trong cốc là H = 146cm. Tính áp suất của chất lỏng lên đáy cốc, cho rằng khối lượng riêng của nước là D_{đầu tiên} = 1g / cm³ và của thủy ngân là D₂ = 13,6g / cm³

Câu trả lời

Gọi cho h_{đầu tiên} là chiều cao của cột nước; h2 là chiều cao của cột thủy ngân S là diện tích của đáy bình.

Ta có: H = h_{đầu tiên} + h₂ (đầu tiên)

Khối lượng của nước là: m_{đầu tiên} = VẼ_{đầu tiên}.D_{đầu tiên}

VU đó_{đầu tiên} = h_{đầu tiên}.S m_{đầu tiên} = h_{đầu tiên}.SD_{đầu tiên}

Khối lượng của thủy ngân là: m₂ = VẼ₂.D₂

VU đó₂ = h₂.S m₂ = h₂.SD₂

Vì hai vật có cùng khối lượng nên ta có:

H_{đầu tiên}.SD_{đầu tiên}= h₂.SD₂

h_{đầu tiên}.D_{đầu tiên} = h2₂.D₂ h_{đầu tiên}/ H₂ = DỄ DÀNG₂/ DUC_{đầu tiên} = 13,6

Vậy chiều cao của cột nước gấp 13,6 lần chiều cao của cột thủy ngân.

Chiều cao của cột nước là:

13,6.146: (13,6 +1) = 136 (cm)

Áp suất của thủy ngân và nước lên đáy bình là:

p = p_{đầu tiên} + p₂ = 10000.1,36 + 136000.0,1 = 27200 (N / m²)

Hi vọng sau khi đọc bài viết của chúng tôi, các bạn có thể ghi nhớ công thức tính áp suất chất lỏng để áp dụng cho các bài tập.