Tại sao khi lặn sâu người thợ lặn phải mặc bộ áo lặn chịu được áp suất lớn?

Tại sao khi lặn sâu người thợ lặn phải mặc bộ áo lặn chịu được áp suất lớn? được VnDoc sưu tầm và tổng hợp lí thuyết trong chương trình giảng dạy môn Vật lý lớp 8. Hi vọng rằng đây sẽ là những tài liệu hữu ích trong công tác giảng dạy và học tập của quý thầy cô và các bạn học sinh.

Lưu ý: Nếu bạn muốn Tải bài viết này về máy tính hoặc điện thoại, vui lòng kéo xuống cuối bài viết.

Câu hỏi: Tại sao khi lặn sâu người thợ lặn phải mặc bộ áo lặn chịu được áp suất lớn?

Trả lời:

Do chất lỏng tác dụng lên mọi phương, mà trong lòng biển sâu áp lực rất lớn đến hàng nghìn N/m². Vì thế người thợ lặn phải cần mặc áo lặn chịu được áp suất này

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.

2. Công thức tính và đơn vị áp suất chất lỏng là gì?

- 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 Pa 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.

* Công thức tính áp suất của chất lỏng là gì?

Ngoài cách tính như trên thì trong công nghiệp đã có các dụng cụ đo áp suất chất lỏng. Đó là những loại cảm biến được trang bị khả năng đo áp suất đa dạng với độ chính xác cao.

3. Các yếu tố ảnh hưởng đến áp suất của chất lỏng là gì?

- Từ công thức tính P = d.h, ta có thể suy ra áp suất của chất lỏng phụ thuộc vào 2 yếu tố chính. Một là chiều cao của cột mét nước hay còn gọi là chiều cao của chất lỏng trong bình hoặc vật chứa. Hai là trọng lượng riêng của chất lỏng đang xét.

- Theo công thức trên, chiều cao (h) tỷ lệ thuận với áp suất. Chính vì thế, chiều cao càng lớn kéo theo áp suất càng lớn và ngược lại.

- Ngoài ra, trong thực tế thì áp suất của chất lỏng còn phụ thuộc vào nhiệt độ. Ví dụ, ta xét 2 nồi nước có các điều kiện chiều cao và khối lượng như nhau. Nồi nào có nhiệt độ thấp hơn thì áp suất của nó cũng thấp hơn nhiều so với nồi có nhiệt độ cao.

4. Bình thông nhau là gì?

- Giống như tên gọi của bình. Bình thông nhau là chiếc bình có hai nhánh thông đáy với nhau. Chiếc bình này cũng có rất nhiều những lý thuyết về áp suất chất lỏng liên quan. Chính vì vậy, trong chương trình vật lý lớp 8 của các em, hai chủ đề này được học cùng nhau. Áp suất chất lỏng bình thông nhau có những điều cần chú ý sau đây:

+ Trong bình thông nhau chứa cùng một chất lỏng đứng yên, các mặt thoáng của chất lỏng ở các nhánh khác nhau đều ở cùng một độ cao.

+ Trong bình thông nhau chứa cùng một chất lỏng đứng yên, áp suất tại các điểm ở trên cùng mặt phẳng ngang đều bằng nhau.

- Tuy nhiên điều này chỉ đúng khi trong bình thông nhau cùng chứa một chất lỏng. Trong trường hợp khác, bình thông nhau có chứa 2 chất lỏng trở lên thì điều này không còn đúng nữa.

5. Ứng dụng của áp suất chất lỏng bình thông nhau

- Ứng dụng cơ bản của áp suất chất lỏng bình thông nhau đó chính là máy ép chất lỏng. Khi tác dụng một lực f lên pittông nhỏ có diện tích s, lực này gây áp suất p = f/s lên chất lỏng. Áp suất này được chất lỏng truyền đi nguyên vẹn theo mọi hướng tới pittông lớn có diện tích S và gây ra lực nâng F lên pittông này. Để hiểu hơn về điều này, các em nên tìm hiểu trên lớp thông qua thí nghiệm thực tế. Từ thí nghiệm các em cũng có thể rút ra được cách hoạt động của máy ép chất lỏng. Công thức máy ép dùng chất lỏng: F/f = S/s.

- Đối với các bài tập tính toán độ lớn của tác dụng lực, các em sẽ phải sử dụng nhiều đến công thức này. Các em hãy ghi chép và sử dụng nhiều để vận dụng chính xác hơn nhé! Dạng bài tập có độ khó tăng dần. Tuy nhiên đề bài sẽ cho các em gợi ý để tìm ra các ẩn số. Từ đó thay vào công thức chung để tính toán ra yêu cầu của đề bài. Bài tập của chủ đề áp suất chất lỏng bình thông nhau được đánh giá là bài tập vừa và khó.

----------------------------------------

Như vậy chúng tôi đã giới thiệu các bạn tài liệu Tại sao khi lặn sâu người thợ lặn phải mặc bộ áo lặn chịu được áp suất lớn? Mời các bạn tham khảo thêm tài liệu: Lý thuyết môn Vật lí lớp 8, Giải bài tập môn Vật lý lớp 8, Giải vở bài tập Vật Lý 8, Tài liệu học tập lớp 8, ngoài ra các bạn học sinh có thể tham khảo thêm đề học kì 1 lớp 8 và đề thi học kì 2 lớp 8 mới nhất được cập nhật.