Nguyên tắc bình thông nhau là gì
***=====>>>Phần mềm giải toán chính xác 100%
Xem ngay! ! !
Chất lỏng tác dụng áp suất theo mọi hướng lên đáy bình chứa, thành bình chứa và các vật bên trong bình chứa. Không giống như chất rắn và chất lỏng, chúng gây áp suất theo mọi hướng. Chất lỏng tác dụng áp suất không chỉ lên thành bình chứa mà còn tác dụng lên đáy bình chứa và các vật ở trong chất lỏng.
2. Công thức tính áp suất chất lỏng
Vì vậy:
Ở đâu:
d: trọng lượng riêng chất lỏng (n/m) h: chiều cao cột chất lỏng (m) p: áp suất đáy cột chất lỏng (pa)
Lưu ý:
Công thức này áp dụng cho một điểm bất kỳ trong chất lỏng, chiều cao của cột chất lỏng là độ sâu của điểm đó so với mặt thoáng
Suy luận
Trong chất lỏng tĩnh, áp suất của mỗi điểm trên cùng một mặt phẳng nằm ngang (cùng độ sâu h) là như nhau nên áp suất chất lỏng được ứng dụng rộng rãi trong khoa học đời sống
3. Bình tương sinh
Trong các bình thông nhau chứa cùng một chất lỏng đứng yên, mực chất lỏng trong nhánh luôn ở cùng một độ cao.
Bạn đang xem: Thế nào là nguyên lý tương giao vật lý: bình thông nhau và ứng dụng
3.1. Cấu trúc của vùng chứa kết nối
Bình thông nhau là 1 chiếc bình nối hai nhánh
3.2. Nguyên lý làm việc của tàu liên lạc
Trong các bình thông nhau chứa cùng một chất lỏng đứng yên, mực chất lỏng trong nhánh luôn ở cùng một độ cao.
4. Máy nén thủy lực
4.1. Cấu trúc
Bao gồm hai xi-lanh: một lớn và một nhỏ, một trong số đó chứa đầy chất lỏng, thường là dầu và hai xi-lanh được làm kín bằng hai pít-tông
4.2. Cách thức hoạt động
Khi một lực f tác dụng lên một pít-tông nhỏ có diện tích s. Lực này tác dụng áp suất lên chất lỏng. Áp suất này được chất lỏng truyền nguyên vẹn đến một pít-tông lớn có diện tích s, trên đó nó tạo ra một lực nâng f: do đó: diện tích s lớn hơn diện tích s nhiều lần và lực f lớn hơn nhiều lần buộc f
4.3. Áp dụng
Với máy nén thủy lực, chúng ta có thể nâng ô tô bằng tay, ngoài ra người ta còn dùng máy nén thủy lực để nén vật
5. Bài tập minh họa
Bài 1: Một chiếc tàu ngầm chuyển động dưới đáy đại dương. Một đồng hồ đo áp suất đặt bên ngoài thân tàu cho thấy áp suất là 2.020.000. Một lúc sau, phong vũ biểu đọc 860.000. Biết trọng lượng riêng của nước biển là 10300, hãy tính độ sâu của hai chiếc tàu ngầm nói trên.
Hướng dẫn giải quyết:
Áp dụng công thức:
Ta có:
Độ sâu của tàu ngầm ngay trước khi nổi lên:
Độ sâu của tàu ngầm sau khi ra khơi:
Bài 2: Một cái xô cao 1,2m chứa đầy nước. Tính áp lực nước từ đáy thùng lên cách đáy thùng 0,4m.
Hướng dẫn giải quyết:
Ta có: áp suất tác dụng lên đáy thùng là: = 10000.1,2 = 12000
Áp suất tác dụng khi cách đáy thùng 0,4m là:
= 10000.(1,2 – 0,4) = 8000 n/m2
b. Giải các bài tập trong sách giáo khoa
Đáp án bài 1 trang 28 SGK Vật Lý 8: một hình trụ có đáy c, các lỗ a và b trên thành bình được bịt kín bằng màng cao su (hình a). Quan sát hiện tượng xảy ra khi ta đổ nước vào bình, màng cao su (hình b) có biến dạng gì?
Hướng dẫn giải quyết:
Màng cao su nở ra chứng tỏ chất lỏng gây áp suất lên đáy và thành chai.
Giải bài 2 trang 28 SGK Vật Lý 8: Bằng thí nghiệm trên sơ đồ (câu 1), hãy xác định xem chất lỏng có gây áp suất lên bình chứa chỉ theo một phương như chất rắn hay không?
Muốn đĩa d bịt đáy ống thì phải buộc đĩa d bằng dây kéo tay. Đặt bình vào nước, buông tay, kéo dây, dù quay bình theo các hướng khác nhau thì đĩa d vẫn không rời đáy (hình b).
Thí nghiệm này đã chứng tỏ điều gì?
Hướng dẫn giải quyết:
Điều này chứng tỏ chất lỏng gây áp suất lên các vật bên trong theo mọi phương.
Hoàn thành bài tập 4 trang 29 SGK Vật Lý 8: Theo thí nghiệm trên, hãy chọn từ thích hợp điền vào chỗ trống trong các kết luận sau:
Chất lỏng không chỉ tác dụng áp suất lên bình chứa mà còn tác dụng lên bình chứa và các vật ở trong chất lỏng.
Hướng dẫn giải quyết:
Chất lỏng tác dụng áp suất không chỉ lên đáy…… bình chứa mà còn lên……. Tường và vật trong chất lỏng……………. Giải bài 5 Trang 30 SGK Vật Lý 8: Sử dụng thí nghiệm ở hình bên, chọn từ thích hợp điền vào chỗ trống trong các kết luận sau: Trong một bình thông nhau chứa đầy một chất lỏng đứng yên, mực chất lỏng ở mỗi nhánh ống luôn luôn ở…………Độ cao.
Hướng dẫn giải quyết:
Trong một bình thông nhau chứa cùng một chất lỏng đứng yên, mực chất lỏng ở các nhánh luôn ở cùng một độ cao.
Giải bài tập 6 Trang 31 SGK Vật Lý 8: Trả lời câu hỏi trước khi đến lớp: Tại sao khi lặn người thợ lặn phải mặc áo lặn chịu áp suất cao?
Hướng dẫn giải quyết
Khi lặn dưới biển sâu, áp suất do nước biển gây ra rất lớn, nếu người không mặc đồ lặn sẽ không thể chịu được áp suất này.
Giải bài tập 7 Trang 32 SGK Vật Lý 8: Một chiếc hộp cao 1,2m chứa đầy hài hước. Tính áp suất của nước ở đáy xô và ở vị trí cách đáy xô một đoạn 0,4 m. Giải pháp:
Áp suất tác dụng lên đáy thùng là:
p = d.h1 = 10000.1,2 = 12000 n/m2.
Áp suất tác dụng ở vị trí cách đáy thùng 0,4m là:
p = d.h2 = 10000.(1,2 – 0,4) = 8000 n/m2 SGK Vật Lý Trang 31 8 Giải bài tập 8: Trong hai cái ấm (8.7 sgk) trong hình, cái nào đựng được nhiều nước hơn ?
Hướng dẫn giải quyết:
Ta thấy vòi của ấm và thân ấm được thông với nhau, mực nước trong ấm và mực nước trong vòi luôn cao bằng nhau nên vòi càng cao thì ấm càng chứa được nhiều nước .
Giải bài tập 9 trang 31 SGK Vật Lý 8: Hình bên (SGK 8.8) là một bình kín có gắn thiết bị đo mực chất lỏng bên trong. Bình a được làm bằng vật liệu trong suốt. Thiết bị b được làm bằng vật liệu trong suốt. Hãy giải thích hoạt động của thiết bị này.
Hướng dẫn giải quyết:
Phần a và ống b là hai nhánh của bình chứa, mực chất lỏng ở hai nhánh này luôn bằng nhau, quan sát mực chất lỏng của nhánh b (nhờ ống trong suốt) ta biết mực chất lỏng của bình a.
c. Giải bài tập
b1. Bốn bình chứa ở a, b, c và d bên dưới chứa đầy nước.
A. Hỏi áp suất tối đa của nước ở đáy bình là bao nhiêu?
A. bình a b.
bình c d.bình b.
Áp suất nhỏ nhất của nước ở đáy bình là bao nhiêu?
A. bình a b.
bình c d. trung bình d
Hướng dẫn giải quyết:
A. Chọn câu a. Trung bình một
Chọn câu d. trung bình đ
b2.
Xem thêm: Cụ thể là gì——nghĩa của từ cụ thể trong tiếng Việt
Hai container a và b được nối với nhau. Thùng a chứa dầu và thùng b chứa nước ở cùng một độ cao. Khi mở khóa nước và dầu có chảy từ két này sang két kia không?
A. Không, vì chiều cao của cột chất lỏng ở hai bình là như nhau.
Dầu chảy vào nước vì có nhiều dầu hơn.
Dầu chảy vào nước vì dầu nhẹ hơn.
Nước chảy vào dầu vì trọng lượng riêng của nước lớn hơn dầu, áp suất cột nước lớn hơn áp suất cột dầu.
Hướng dẫn giải quyết:
Chọn câu d: Nước chảy sang dầu vì áp suất của cột nước lớn hơn áp suất của cột dầu vì trọng lượng riêng của nước lớn hơn dầu.
b3. So sánh áp suất tại 5 điểm a, b, c, d, e trong bình chứa chất lỏng như hình vẽ bên.
Hướng dẫn giải quyết:
Trong cùng một chất lỏng, áp suất bên trong chất lỏng phụ thuộc vào độ sâu của cột chất lỏng so với mặt thoáng. Theo hình bên dưới ta thấy:
Có
b4. Tàu ngầm di chuyển dưới đáy đại dương. Đồng hồ đo áp suất lắp bên ngoài thân tàu cho thấy áp suất là 2.020.000n/m2. Một lúc sau đồng hồ đo áp suất chỉ 860.000n/m2.
A. Con thuyền đang đi lên hay đi xuống? tại sao bạn nói như vậy?
Được biết trọng lượng riêng của nước biển là 10300n/m2, hãy tính độ sâu của hai chiếc tàu ngầm trên.
Hướng dẫn giải quyết:
A. Áp lực lên vỏ tàu ngầm giảm, nghĩa là cột nước phía trên tàu ngầm giảm. Điều này chứng tỏ rằng các tàu ngầm được kết nối với nhau.
Áp dụng công thức: p = d.h, ta có: h = p/d
– Độ sâu khi tàu ngầm nổi lên: h1 = p1/d = 2.020.000/10.300 ≈ 196m
– Độ sâu của tàu ngầm trên mặt nước: h2 = p2/d = 860.000/10.300 ≈ 83,5m
b5. Một lỗ nhỏ ở thành bên o Bình có khóa ở đáy a.Người ta nôn vào miệng bình. o Có dòng nước chảy ra.
A. Điều gì xảy ra với hình dạng của tia nước khi mực nước hạ từ miệng bể xuống điểm o?
Người ta đẩy pittong đến vị trí a’ và đổ nước vào miệng bình. Phun nước có thay đổi gì không? Tại sao?
Hướng dẫn giải quyết:
Hình dạng của tia nước phụ thuộc vào áp suất do nước tác dụng lên thành bình chứa tại điểm o. Áp suất càng cao thì tia nước sẽ nhảy ra khỏi bình càng xa.
A. Khi mực nước hạ từ miệng bể đến điểm o thì áp suất tác dụng lên điểm o giảm. Do đó, tia nước di chuyển về phía thành bình chứa. Khi mực nước gần đến điểm o, áp suất quá nhỏ để tạo ra tia nước và nước sẽ chảy theo thanh xuống đáy bể.
Khi đẩy pit-tông từ vị trí a đến vị trí a” thì đáy bình nước dâng lên lại gần điểm o nhưng khoảng cách từ o đến miệng bình nước không đổi nên áp suất của nước tác dụng lên điểm o không đổi.
b6. Nối tàu với nước biển. Người ta bôi dầu lên cành. Hai mặt thoáng ở hai nhánh chênh nhau 18mm. Được biết, trọng lượng riêng của nước biển là 10300n/m2, trọng lượng riêng của xăng là 7000n/m2, biết trọng lượng riêng của cột nhiên liệu và tính được chiều cao của cột nhiên liệu.
Hướng dẫn giải quyết:
Ta có: h = 18mm; d1 = 7.000n/m2; d2 = 10.300n/m2.
Xét hai điểm a, b thuộc hai nhánh nằm trên cùng một mặt phẳng nằm ngang, trùng với mặt phân cách giữa xăng và nước biển.
Danh mục: Tài liệu