Giải SGK KHTN 8 CTST Bài 17. Áp suất trong chất lỏng có đáp án

a. Khi nhúng trong chất lỏng, đĩa nhựa không rời khỏi đáy ống trụ vì chất lỏng đã tác dụng áp suất lên đáy bình.

b. Khi xoay ống trụ theo nhiều hướng khác nhau, đĩa nhựa không rời khỏi đáy ống trụ.

c. Kết luận về sự tồn tại áp suất của chất lỏng: Chất lỏng gây ra áp suất theo mọi phương lên các vật ở trong lòng nó.

Ví dụ về sự truyền áp suất của chất lỏng trong thực tế:

- Lấy 1 quả bóng chứa đầy nước và tạo các lỗ khác nhau ở các vị trí khác nhau và nhấn quả bóng, chúng ta có thể thấy rằng nước chảy ra.

- Thang máy thủy lực: có cấu tạo và hoạt động dựa trên hệ thống piston thủy lực mà ở đó, dầu đóng vai trò quan trọng khi vừa là môi chất để truyền lực, vừa là chất bôi trơn bề mặt tiếp xúc.

- Kích thủy lực: thiết bị hoạt động dựa vào piston cùng cơ chế áp suất.

Khi tác dụng một lực f lên pit – tông nhỏ có diện tích s, lực này gây ra áp suất $p=\frac{f}{s}$ lên chất lỏng. Áp suất này được truyền nguyên vẹn tới pit – tông lớn có diện tích S và gây nên lực nâng F lên pit – tông này:

$F=p.S=\frac{f.S}{s}\Rightarrow \frac{S}{s}=\frac{F}{f}=\frac{P}{f}=\frac{10f}{f}=10$

Lực đẩy Archimedes tác dụng lên vật khi vật được nhúng trong nước có đặc điểm:

- Phương: thẳng đứng.

- Chiều: hướng từ dưới lên trên.

Giả sử ta có số liệu ở bảng 17.1 như dưới đây:

- Khi tăng thể tích vật chìm trong chất lỏng thì độ lớn lực đẩy Archimedes của nước tác dụng lên vật tăng theo.

- Khi giảm thể tích vật chìm trong chất lỏng thì độ lớn lực đẩy Archimedes của nước tác dụng lên vật giảm theo.

Độ lớn lực đẩy Archimedes của nước tác dụng lên vật tỉ lệ thuận với phần thể tích vật bị nhúng chìm trong chất lỏng.

Giả sử ta có số liệu ở bảng 17.2 như dưới đây:

Độ lớn lực đẩy Archimedes của chất lỏng tác dụng lên vật khác nhau với chất lỏng có khối lượng riêng khác nhau.

Khối lượng riêng của chất lỏng càng lớn thì độ lớn lực đẩy Archimedes của chất lỏng tác dụng lên vật càng lớn.

Giả sử ta có số liệu ở bảng 17.1, 17.2 như dưới đây:

Độ lớn của lực đẩy Archimedes của chất lỏng phụ thuộc vào khối lượng riêng của chất lỏng và phần thể tích vật chìm trong chất lỏng.

a. Độ lớn lực đẩy Archimedes tác dụng lên vật là

F$_{A}$ = P$_{1}$ – P$_{2}$ = 1,7 – 0,7 = 1 (N)

b. Ta có: F$_{A}$ = d. V $\Rightarrow d=\frac{{F}_{A}}{V}=\frac{1}{{84.10}^{-6}}\approx 11905\ N/{m}^{3}$

Với kết quả trọng lượng riêng thu được, ta thấy tương ứng với trọng lượng riêng của nước muối.

a. Khi pha muối vào nước, khối lượng riêng của nước muối tăng lên.

b. Khi pha thêm muối vào nước thì quả trứng có xu hướng nổi lên vì khối lượng riêng của quả trứng nhỏ hơn khối lượng riêng của nước muối hay độ lớn lực đẩy Archimedes của nước muối lớn hơn trọng lượng của quả trứng nên đẩy quả trứng chuyển động thẳng lên phía trên mặt nước.

- Quả cầu nhôm bị chìm do khối lượng riêng của quả cầu nhôm lớn hơn khối lượng riêng của nước.

- Quả cầu gỗ nổi trong nước do khối lượng riêng của quả cầu gỗ nhỏ hơn khối lượng riêng của nước.

- Để tàu ngầm lặn xuống sâu thì người ta bơm nước vào khoang chứa nước ở trong tàu làm tăng trọng lượng của tàu ngầm cho tới khi lớn hơn lực đẩy của nước và tàu xuống tới độ sâu phù hợp yêu cầu thì dừng bơm nước.

- Để tàu ngầm nổi trên mặt biển, người ta mở van xả nước, dùng không khí nén ở khoang Air tank có áp lực cực lớn giúp đẩy nước trong khoang qua van xả chảy ra ngoài. Khi xả nước, trọng lượng tàu giảm giúp tàu nổi lên khỏi mặt nước.

Công thức tính lực đẩy Archimedes: ${F}_{A}=d.V$

Cùng là một viên đất sét thì khối lượng riêng của nó không thể thay đổi, để nó có thể nổi hay chìm chúng ta sẽ làm thay đổi phần thể tích chất lỏng bị vật chiếm chỗ.

Để viên đất sét nổi trên mặt nước ta có thể nặn viên đất sét thành các hình dạng khác nhau như: quả chuối, cái thuyền, … giúp thể tích chất lỏng bị vật chiếm chỗ tăng lên hay trọng lượng của vật nhỏ hơn độ lớn lực đẩy Archimedes tác dụng lên vật.