Áp suất chất lỏng và chất khí SVIP

I. Áp suất chất lỏng

1. Chất lỏng gây ra áp suất lên đáy bình, thành bình và các vật ở trong nó

Khi đặt một vật trên bàn, do có trọng lượng, vật sẽ tác dụng một áp suất lên mặt bàn.

Một khối chất lỏng đựng trong bình chứa, do có trọng lượng nên cũng gây ra áp suất lên đáy bình. Áp suất chất lỏng tăng theo độ sâu.

Thí nghiệm 1

Một bình trụ có đáy C và các lô A, B ở thành bình được bịt bằng một màng cao su mỏng.

Khi đổ nước vào bình, các màng cao su bị biến dạng.

→ Chứng tỏ có áp suất do chất lỏng gây ra lên thành bình và cả đáy bình.

Thí nghiệm 2

Lấy một bình trụ thủy tinh có đĩa D tách rời dùng làm đáy. Muốn D đậy kín đáy ống ta phải dùng tay kéo dây buộc đĩa D lên.

Khi nhấn bình sâu vào trong nước rồi buông tay kéo sợi dây ra, đĩa D vẫn không rời khỏi đáy kể cả khi quay bình nước theo các phương khác nhau.

→ Chứng tỏ có áp suất do chất lỏng tác dụng lên đáy D.

Kết luận: Chất lỏng không chỉ gây ra áp suất lên thành bình, mà lên cả đáy bình và các vật ở trong chất lỏng.

2. Sự truyền áp suất chất lỏng

Nhà bác học Pascal qua thí nghiệm đã tìm ra tính chất sau đây của sự truyền áp suất chất lỏng: Áp suất tác dụng vào chất lỏng sẽ được chất lỏng truyền đi nguyên vẹn theo mọi hướng. 

❗Áp suất \(p\) tại một điểm ở độ sâu \(h\) so với mặt thoáng chất lỏng được tính bằng:

\(p=d.h\)

Trong lòng chất lỏng đứng yên, áp suất tại những điểm có cùng độ sâu như nhau là như nhau.

II - Áp suất khí quyển

1. Áp suất khí quyển

Trái Đất được bao bọc bởi lớp không khí dày hàng ngàn kilômét. Lớp không khí này được gọi là khí quyển.

Áp suất do lớp không khí bao quanh Trái Đất tác dụng lên mọi vật trên Trái Đất gọi là áp suất khí quyển.

Thí nghiệm 3

Chuẩn bị: 

- Cốc chứa nước

- Tờ giấy không thấm nước

- Ống thuỷ tinh nhỏ hở hai đầu (ống pipet)

Tiến hành:

- Đậy kín một cốc nước đầy bằng một tờ giấy không thấm nước. Từ từ đưa tay nhẹ ra khỏi miệng cốc, quan sát xem tấm nylon có bị nước đẩy rơi khỏi miệng cốc không.

\(\rightarrow\) Nước không bị chảy ra ngoài. Do áp suất khí quyển bên ngoài cốc tác dụng lên giấy lớn hơn áp suất của nước bên trong cốc tác dụng lên giấy.

- Cắm ống thuỷ tinh ngập vào nước tỏng cốc trong nước để nước đi vào ống. Dùng ngón tay bịt kín đầu trên của ống rồi kéo ống ra khỏi nước. 

→ Nước trong ống không chảy hết ra ngoài. Do áp lực của không khí tác dụng vào nước từ phía dưới lên lớn hơn trọng lượng của cột nước nên nước không chảy ra khỏi ống.

Nếu bỏ ngón tay bịt đầu ống ra thì phần không khí phía trên cột nước trong ống thông với khí quyển, áp suất khí trong ống cộng với áp suất cột nước sẽ lớn hơn áp suất khí quyển làm cho nước chảy ra khỏi ống.

❗Áp suất khí quyển cũng tăng theo độ sâu giống như áp suất chất lỏng. Áp suất khí quyển ở gần mặt đất là lớn nhất và có giá trị khoảng 100 000 Pa.

2. Áp suất không khí trong đời sống

Áp suất không khí là áp suất được hình thành trong môi trường không khí. Áp suất không khí có nhiều ảnh hưởng tới sự sống của các sinh vật trên Trái Đất, trong đó có con người.

Khi thay đổi áp suất đột ngột, ta thấy có tiếng động trong tai như khi ngồi trên máy bay lúc hạ cánh hoặc cất cánh, khi leo núi cao,...

Trong đời sống và kĩ thuật có nhiều dụng cụ và máy móc được chế tạo nhờ ứng dụng áp suất không khí. Ví dụ: giác mút treo tường, bình xịt nước, tàu đệm khí,...

1. Chất lỏng tác dụng áp suất lên thành bình, đáy bình và lên các vật nhúng trong nó.

2. Áp suất tác dụng vào chất lỏng được truyền đi nguyên vẹn theo mọi hướng.

3. Khí quyển tác dụng một áp suất lên mọi vật trên Trái Đất theo mọi phương.

4. Áp suất không khí được ứng dụng nhiều trong đời sống.