2. Bài tập bổ sung
8.a
Câu nào sau đây nói về bình thông nhau là không đúng ?
A. Bình thông nhau là bình có hai hoặc nhiều nhánh thông nhau.
B. Trong bình thông nhau có thể chứa một hoặc nhiều chất lỏng khác nhau.
C. Tiết diện của các nhánh bình thông nhau nhất định phải bằng nhau.
D. Trong bình thông nhau chứa cùng một chất lỏng đứng yên, các mực chất lỏng ở các nhánh luôn ở cùng một độ cao.
Phương pháp giải:
Bình thông nhau là những bình có nhiều nhánh,thông với nhau ở đáy. Tiết diện của các nhánh bình thông nhau không nhất thiết phải bằng nhau.
Lời giải chi tiết:
Chọn C.
Tiết diện của các nhánh bình thông nhau không nhất thiết phải bằng nhau.
8.b
Chọn từ áp suất hoặc áp lực để điền vào chỗ trống trong các câu sau
“ Chất lỏng gây ……………. theo mọi phương và tác dụng ……………. lên đáy bình, thành bình và các vật đặt trong nó. Biểu thức để tính ……………. do chất lỏng tác dụng là F = pS với p=dh là ……………. chất lỏng gây ra tại nơi có mặt bị ép với diện tích bằng S. Đơn vị đo ……………. là N, đơn vị đo ……………. là Pa. Chất lỏng trong bình thông nhau đứng yên ……………. của chất lỏng ở cùng một độ cao phải bằng nhau”.
Phương pháp giải:
Chất lỏng gây áp suất theo mọi phương lên đáy bình, thành bình và các vật trong lòng nó.
Công thức tính áp suất chất lỏng: p = d.h, trong đó h là độ sâu tính từ điểm áp suất tới mặt thoáng chất lỏng, d là trọng lượng riêng của chất lỏng.
Trong bình thông nhau chứa cùng một chất lỏng đứng yên, các mặt thoáng của chất lỏng, ở các nhánh khác nhau đều ở cũng một độ cao.
Lời giải chi tiết:
“Chất lỏng gây áp suất theo mọi phương và tác dụng áp lực lên đáy bình, thành bình và các vật đặt trong nó. Biểu thức để tính áp lực do chất lỏng tác dụng là F = p.S với p = d.h là áp suất chất lỏng gây ra tại nơi có mặt bị ép với diện tích bằng S. Đơn vị đo áp lực là N, đơn vị đo áp suất là Pa. Chất lỏng trong bình thông nhau đứng yên áp suất của chất lỏng ở cùng độ cao phải bằng nhau”.
8.c
Để nâng pit-tông lớn của một máy ép dùng chất lỏng lên cao 15mm thì phải ấn pit-tông nhỏ xuống là 0,2m. Hỏi lực nén lên pit-tông lớn là bao nhiêu biết lực tác dụng lên pit-tông nhỏ là 300N.
Phương pháp giải:
Dựa trên nguyên lý Pascal: Chất lỏng đựng trong một bình kín có khả năng truyền nguyên vẹn độ tăng áp suất đến mọi nơi trong chất lỏng.
Khi tác dụng lên pittông nhỏ một lực f sẽ gây ra một áp suất \(p = \dfrac{f}{s}\). Áp suất này được chất lỏng truyền nguyên vẹn sang pittông lớn và gây nên lực nâng F lên pittông lớn:
F = p.S = S. \(\dfrac{f}{s}\)
Suy ra: \(\dfrac{F}{f} = \dfrac{S}{s}\)
Lời giải chi tiết:
Đổi: 0,2m = 200mm.
Áp dụng công thức về máy nén thủy lực ta có:
\(\dfrac{F}{f} = \dfrac{S}{s}\)
Mà chất lỏng không nén được nên ta có phần thể tích bị nén xuống ở pit – tông nhỏ bằng thể tích dâng lên ở pit - tông lớn, nên ta có:
\(\dfrac{S}{s} = \dfrac{h}{H}\)
Suy ra:
\(\dfrac{F}{f} = \dfrac{h}{H} \Leftrightarrow \dfrac{F}{{300}} = \dfrac{{200}}{{15}} \Leftrightarrow F = \dfrac{{200}}{{15}}.300\\ = 4000N\)
Vậy lực nén pit-tông lớn là 4000N.
8.d
Thả một hộp nhỏ, rỗng vào một thùng đựng đầy dầu hỏa cao 2m. Biết áp suất tối đa mà hộp chịu được là 1500N/m2, khối lượng riêng của dầu hỏa là 800kg/m3. Tìm độ sâu tối đa mà hộp có thể chìm tới mà không bị bẹp.
Phương pháp giải:
Áp suất cột chất lỏng gây ra là: p=d.h trong đó d là trọng lượng riêng của chất lỏng, h là độ sâu điểm xét áp suất.
Lời giải chi tiết:
Áp suất của thùng đựng dầu hỏa cao 2m là:
pdầu = d.h = 10.D.h = 10.800.2 = 16000 N/m2.
Mà hộp chỉ chịu được áp suất tối đa là p = 1500N/m2
Vậy chiều cao tối đa mà hộp chìm tới mà không bị bẹp là:
\(h = \dfrac{p}{d} = \dfrac{p}{{10.D}} = \dfrac{{1500}}{{10.800}} = 0,1875m\)
soanvan.me