Bài 7. ÁP SUẤT
I. KIẾN THỨC CẦN NHỚ
- Áp lực là lực ép có phương vuông góc với mặt bị ép.
- Áp suất là độ lớn của áp lực trên một đơn vị diện tích bị ép: p = $\large \frac{F}{S}$
- Đơn vị của áp suất là N/$m^{2}$. Đơn vị này còn gọi là pa-xcan (Pa)
- 1 Pa (pa-xcan) = 1 N/$m^{2}$
II. BÀI TẬP SÁCH BÀI TẬP
7.1. Trường hợp nào sau đây áp lực của người lên mặt sàn là lớn nhất ?
A. Người đứng cả hai chân.
B. Người đứng có một chân.
C. Người đứng cả hai chân nhưng cúi gập xuống.
D. Người đứng cả hai chân nhưng tay cầm quả tạ.
Trả lời: Chọn D
Người đứng cả hai chân nhưng tay cầm quả tạ là trường hợp áp lực của người lên mặt sàn là lớn nhất. Vì khi đó áp lực bằng tổng trọng lượng của người và cả quả tạ, các trường hợp khác thì đều chỉ bằng trọng lượng người.
7.2. Trong các cách tăng, giảm áp suất sau đây, cách nào là không đúng ?
A. Muốn tăng áp suất thì tăng áp lực, giảm diện tích bị ép.
B. Muốn tăng áp suất thì giảm áp lực, tăng diện tích bị ép.
C. Muốn giảm áp suất thì phải giảm áp lực, giữ nguyên diện tích bị ép.
D. Muốn giảm áp suất thì phải giữ nguyên áp lực, tăng diện tích bị ép.
Trả lời: Chọn B
Nếu giảm áp lực, tăng diện tích bị ép thì áp suất bị giảm chứ không tăng. Vậy câu B là sai.
7.3. Có hai loại xẻng vẽ ở hình 7.1. Khi tác dụng cùng một lực thì xẻng nào nhấn vào đất được dễ dàng hơn? Tại sao?
Trả lời: Loại xẻng có đầu nhọn nhấn vào đất dễ dàng hơn vì diện tích bị ép nhỏ hơn loại xẻng có đầu bằng, khi tác dụng cùng 1 áp lực thì áp suất của xẻng có đầu nhọn lớn hơn áp suất của xẻng có đầu bằng.
7.4. Ở cách đặt nào thì áp suất, áp lực của viên gạch ở hình 7.2(SBT) là nhỏ nhất, lớn nhất?
Trả lời: Áp lực bằng nhau ở cả 3 trường hợp vì đều bằng trọng lượng viên gạch.
Ở vị trí a) áp suất lớn nhất vì diện tích bị ép nhỏ nhất.
Ở vị trí c) áp suất nhỏ nhất vì diện tích bị ép lớn nhất.
7.5. Một người tác dụng lên mặt sàn một áp suất 1,7.$10^{4}$N/$m^{2}$. Diện tích của bàn chân tiếp xúc với mặt sàn là 0,03 $m^{2}$. Hỏi trọng lượng và khối lượng của người đó?
Trả lời: Trọng lượng của người : P = p.S = 17 000 . 0,03 = 510N
Khối lượng của người : m = $\large \frac{P}{10}$ = 51kg
7.6. Đặt một bao gạo 60kg lên một cái ghế bốn chân có khối lượng 4kg. Diện tích tiếp xúc với mặt đất của mỗi chân ghế là 8$cm^{2}$. Tính áp suất các chân ghế tác dụng lên mặt đất.
Trả lời: Áp suất các chân ghế tác dụng lên mặt đất là:
.png)
7.7. Câu so sánh áp suất và áp lực nào sau đây là đúng ?
A. Áp suất và áp lực có cùng đơn vị đo.
B. Áp lực là lực ép vuông góc với mặt bị ép, áp suất là lực ép không vuông góc với mặt bị ép.
C. Áp suất có số đo bằng độ lớn của áp lực trên một đơn vị diện tích.
D. Giữa áp suất và áp lực không có mối quan hệ nào.
Trả lời: Chọn C
7.8. Một áp lực 600N gây áp suất 3000N/$m^{2}$ lên diện tích bị ép có độ lớn
A. 2000$cm^{2}$
B. 200$cm^{2}$
C. 20$cm^{2}$
D. 0,2$cm^{2}$
Trả lời: Chọn A.
.png)
7.9. Hai người có khối lượng lần lượt là $m_{1}$ và $m_{2}$. Người thứ nhất đứng trên tấm ván diện tích $S_{1}$, người thứ hai đứng trên tấm ván diện tích $S_{2}$. Nếu $m_{2}$ = 1,2$m_{1}$ và $S_{1}$ = 1,2$S_{2}$, thì khi so sánh áp suất hai người tác dụng lên mặt đất, ta có:
A. $p_{1}$ = $p_{2}$
B . $p_{1}$ = 1,2$p_{2}$
C. $p_{2}$ = 1,44$p_{1}$
D. $p_{2}$ = 1,2$p_{1}$
Trả lời: Chọn A
.png)
7.10. Khi xe máy đang chuyển động thẳng đều trên mặt đường nằm ngang thì áp lực do xe tác dụng lên mặt đất có độ lớn bằng
A. trọng lượng của xe và người đi xe
B. lực kéo của xe và người đi xe
C. lực cản của mặt đường tác dụng lên xe
D. không
Trả lời: Chọn A
Áp lực do xe tác dụng lên mặt đất có độ lớn bằng trọng lượng của xe và người đi xe.
7.11. Áp lực của một vật đứng yên trên mặt phẳng nghiêng tác dụng lên mặt phẳng này có cường độ
A. bằng trọng lượng của vật
B. nhỏ hơn trọng lượng của vật
C. lớn hơn trọng lượng của vật
D. bằng lực ma sát giữa vật và mặt phẳng nghiêng
Trả lời: Chọn B
Nếu một vật đứng yên trên mặt phẳng nghiêng thì áp lực của nó lên mặt phẳng này có cường độ nhỏ hơn trọng lượng của vật.
7.12. Người ta dùng một cái đục để đục lỗ trên một tấm tôn. Nếu diện tích của mũi đục là 0,4$mm^{2}$, áp lực búa tác dụng vào đục là 60N, thì áp suất do mũi đục tác dụng lên tấm tôn là
A. 15N/$m^{2}$
B. 15.$10^{7}$N/$m^{2}$
C. 15.$10^{3}$N/$m^{2}$
D. 15.$10^{4}$N/$m^{2}$
Trả lời: Chọn B
Ta có áp suất :
.png)
7.13. Áp suất ở tâm Trái Đất có trị số vào khoảng 4.$10^{11}$Pa. Để có áp suất này trên mặt đất phải đặt một vật có khối lượng bằng bao nhiêu lên một mặt nằm ngang có diện tích 1 $m^{2}$ ?
Trả lời: Trọng lượng vật: F = p.S = 4.$10^{11}$.1N = 4.$10^{11}$N
P = 10m ⇒ m = 4.$10^{10}$kg
7.14. Tại sao khi trời mưa, đường đất mềm lầy lội, người ta thường dùng một tấm ván đặt trên đường để người hoặc xe đi?
Trả lời:
Khi dùng một tấm ván đặt trên đường để người hoặc xe đi thì ta đã tăng diện tích tiếp xúc, như vậy làm giảm áp suất lên đường nên người hoặc xe đi qua không bị lún.
7.15. Tại sao mũi kim thì nhọn còn chân ghế thì không nhọn?
Trả lời:
- Mũi kim nhọn làm giảm diện tích tiếp xúc nên tăng áp suất, nên dễ dàng đâm xuyên qua vải.
- Chân ghế chịu áp lực lớn nên phải có diện tích tiếp xúc lớn, để áp suất tác dụng lên mặt sàn nhỏ, ghế không đâm thủng mặt sàn.
7.16. Một vật khối lượng 0,84kg, có dạng hình hộp chữ nhật, kích thước 5cm x 6cm x 7cm. Lần lượt đặt ba mặt của vật này lên mặt sàn nằm ngang. Hãy tính áp lực và áp suất vật tác dụng lên mặt sàn trong từng trường hợp và nhận xét về các kết quả tính được.
Trả lời:
Áp lực trong cả ba trường hợp: P = 0,84.10 = 8,4 N
Nếu đặt mặt 6 x 7cm xuống sàn
.png)
Nếu đặt mặt 5 x 7cm xuống sàn
.png)
Nếu đặt mặt 5 x 6cm xuống sàn
.png)
Nhận xét: Áp lực do vật tác dụng lên sàn trong cả ba trường hợp đều như nhau nhưng áp suất trong các trường hợp khác nhau vì diện tích tác dụng khác nhau.