Trên thực tế đời sống con người thì hai khái niệm áp lực và áp suất được sử dụng rất nhiều. Chẳng hạn như chúng ta đã từng nghe đến áp suất khí quyển, áp suất lốp, áp suất thẩm thấu, áp suất khí quyển… Bạn cần nắm rõ áp lực là gì, áp suất là gì, cùng các công thức tính của chúng để có thể giải quyết các dạng bài tập được dễ dàng hơn.
Tóm tắt
Tìm hiểu về áp lực và áp suất
Áp lực mà chúng tôi muốn giới thiệu cho các bạn không phải là áp lực trong cuộc sống, gây áp lực tinh thần, mà là áp lực vật lý trong chương trình học lớp 8. Vậy hãy cùng giải đáp áp lực, đơn vị của áp lực là gì?
-
Định nghĩa áp lực
Áp lực là gì? Áp lực là lực ép cho phương vuông góc với mặt bị ép. Hay nói cách khác áp lực là lực tác động lên trên diện tích bề mặt của một vật.
Trong đó ta cần xác định tác dụng của áp lực phụ thuộc vào hai yếu tố : Thứ nhất là độ lớn của lực tác dụng lên vật và thứ hai là diện tích bề mặt tiếp xúc lên vật.
Đơn vị của áp lực là: Newton (N)
2. Định nghĩa áp suất
Áp suất là gì? Áp suất là độ lớn của áp lực khi bị ép trên một diện tích nhất định. Trong đó, lực ép đó có phương vuông góc với bề mặt bị ép. Hiểu một cách đơn giản thì áp suất được sinh ra khi có một lực tác động theo chiều vuông góc lên một bề mặt.
Đơn vị áp suất: Newton trên mét vuông (N/m2)
Công thức tính áp lực và áp suất
-
Tìm hiểu về các đơn vị F và p
Trước khi đến với công thức tính áp suất và áp lực thì chúng ta cần tìm hiểu về p là gì trong vật lý hay F trong vật lý là gì. Bởi đây là những đơn vị liên quan trực tiếp tới cách tính áp suất, áp lực. Cụ thể như sau:
a. F là gì trong vật lý?
Trong thực tế thì lực là đơn vị rất quan trọng, được sử dụng rộng rãi ở rất nhiều lĩnh vực khác nhau. Sở dĩ đơn vị lực được sinh ra là nhằm giúp con người dễ dàng tính toán để áp dụng lực vào cuộc sống hằng ngày.
Lực là đại lượng vectơ có độ lớn và hướng. Trong hệ đo lường SI thì đơn vị của lực là Newton, được đặt tên theo một nhà khoa học vĩ đại là Isaac Newton Isaac Newton. Còn đơn vị của áp lực được ký hiệu là F.
b. P là ký hiệu gì trong vật lý?
Trong chương trình học áp suất lớp 8 thì áp suất được kí hiệu là p. Đây là một đại lượng vật lý. Trong tiếng anh là từ “Pressure”. Áp suất (p) được tạo ra khi có một lực (F) tác động lên bề mặt tiếp xúc theo phương thẳng đứng (vuông góc lên bề mặt).
Lưu ý: p trong vật lý là gì? Đó là áp suất và p (áp suất) khác với (P) trọng lượng, lực hút của trái đất. Cần phân biệt rõ để tránh nhầm lẫn khi giải bài tập.
2. Công thức tính áp lực
Công thức tính áp lực được xác định là:
F = p.S
Trong đó:
p: là áp suất
F: là áp lực tác dụng lên bề mặt bị ép
S: diện tích
F là gì trong vật lý? Đó chính là áp lực và không phải bất cứ lực nào cũng được gọi là áp lực. Để xác định đó có phải áp lực hay không thì chỉ cần xác định bề mặt bị ép là mặt nào và phương của lực tác động xuống có vuông góc hay không.
Có thể nói trọng lực của vật được gọi là áp lực khi vật đó đặt trên mặt phẳng ngang. Ngược lại nếu như vật đó đặt ở mặt phẳng nghiêng thì trong lực không còn được gọi là áp lực nữa.
3. Công thức tính áp suất
Khi các bạn biết áp suất là gì thì tiếp đến sẽ tìm hiểu về công thức tính áp suất. Áp suất được tính theo công thức như sau:
Trong đó:
- p: là áp suất
- F: Là áp lực tác dụng lên bề mặt điện tích bị ép
- S: Diện tích bề mặt bị ép.
Đơn vị đo áp suất là gì? Theo công thức thì p là ký hiệu của áp suất. Vậy đơn vị áp suất được xác định như sau:
Nếu đơn vị lực là: N (Newton), đơn vị diện tích là m2(mét vuông) => Đơn vị của áp suất sẽ là N/m2(Newton/mét vuông). Hay đơn vị của áp suất còn được gọi là paxcan. Kí hiệu là Pa.
1 Pa = 1N/m2
=> Chú ý: Vậy muốn tăng áp suất thì ta chỉ cần tăng áp lực và giảm diện tích bị ép. Còn muốn giảm áp suất thì ta sẽ giảm áp lực và tăng diện tích bị ép.
4. Các công thức tính các loại áp suất khác
Khi học p là gì trong vật lý 8 thì áp suất lại được chia thành nhiều loại. Và mỗi loại có công thức tính áp suất sẽ khác nhau. Cụ thể các loại áp suất được chia thành các dạng cơ bản như sau:
a. Áp suất chất rắn
Áp suất chất rắn là áp lực của một chất rắn tác dụng lên bề mặt diện tích xác định. Công thức tính áp suất chất rắn là:
p=FS
Trong đó:
- p: áp suất
- F: Áp lực
- S: diện tích bị ép
b. Áp suất chất lỏng, chất khí
Áp suất chất lỏng, chất khí là lực đẩy của chất lỏng hay chất khí được truyền trong các đường ống, bình…
Chẳng hạn như dùng bơm xe đạp để bơm khi vào một quả bong bóng thì lượng khi làm cho quả bóng căng lên là một áp lực khí hay còn gọi là áp suất khí.
Công thức tính áp suất chất lỏng, chất khí được nêu như sau:
p = d.h
Trong đó:
- p: Áp suất chất lỏng, chất khí. (Pa)
- d: Trọng lượng riêng của chất lỏng, chất khí. Đơn vị tính (N/m2)
- h: Là chiều cao của cột chất lỏng hay khí (đơn vị m)
c. Áp suất thẩm thấu
Áp suất thẩm thấu là lực đẩy trong quá trình thẩm thấu. Hay còn gọi là áp suất gây nên khi các phân tử dung môi khuếch tán một chiều qua màng thẩm thấu, từ dung dịch có nồng độ thấp sang dung dịch có nồng độ cao hơn.. Viết công thức tính áp suất thẩm thấu như sau:
p = R*T*C
Trong đó:
- p: áp suất thẩm thấu
- R: Hằng số = 0,082
- T: Nhiệt độ tuyệt đối = 273 + t( độ C)
- C: Nồng độ dung dịch.
d. Áp suất thủy tĩnh
Áp suất thủy tĩnh là áp suất đồng nhất trong các hướng ứng với áp suất gây lên khi chất lỏng chuyển động. Công thức áp suất thủy tĩnh là:
P = Po + Pgh
Trong đó:
- Po: Áp suất khí quyển
- P: Khối lượng riêng chất lưu
- g: Gia tốc trọng trường
e. Áp suất dư
Áp suất dư hay còn gọi là áp suất tương đối, là áp suất tại một điểm trong chất lỏng hay chất khí khi ta lấy mốc là áp suất khí quyển xung quanh. Công thức áp suất dư viết là:
Pd = P – Pa
Trong đó:
- P: Áp suất tuyệt đối
- Pa: Áp suất khí quyển
- Pd: Áp suất dư
Vậy:
- Công thức tính áp suất khí quyển là: pa = P – Pd
- Công thức tính áp suất tuyệt đối là: P = Pa + Pd
f. Áp suất riêng phần
Công thức tính áp suất riêng phần được xác định như sau:
Pi = xi.P
Trong đó
- Pi: Áp suất riêng phần của chất khí
- xi: Phần mol xi của cấu tử i trong hỗn hợp khí cần tính
- P: Áp suất toàn phần
Giải bài tập vật lý lớp 8 bài áp suất
Câu 1: Dựa vào nguyên tắc nào để tăng giảm áp suất? Cho ví dụ?
Trả lời: Để tăng áp suất thì cần tăng áp lực và giảm diện tích tiếp xúc còn muốn giảm áp suất thì giảm áp lực và tăng diện tích tiếp xúc.
Ví dụ: Áp suất một chiếc xe tải lên mặt cát sẽ giảm khi lốp xe tải đó tiếp xúc với mặt cát phải lớn, còn nếu lốp xe tải nhỏ thì chỗ tiếp xúc với cát sẽ nhỏ như vậy áp suất sẽ lớn và làm cho xe sẽ bị lún xuống cát.
Câu 2: Muốn tăng giảm áp suất thì phải làm thế nào?
- Muốn tăng áp suất thì giảm áp lực, tăng diện tích tiếp xúc.
- Muốn tăng áp suất thì tăng áp lực, tăng diện tích tiếp xúc.
- Muốn tăng áp suất thì giảm áp lực, giảm diện tích tiếp xúc.
- Muốn tăng áp suất thì tăng áp lực, giảm diện tích tiếp xúc.
Đáp án: C
Câu 3: Tác dụng của áp lực càng lớn khi nào?
- Khi áp lực càng lớn và diện tích bị ép càng lớn.
- Khi áp lực càng lớn và diện tích bị ép càng nhỏ.
- Khi áp lực càng nhỏ và diện tích bị ép càng nhỏ.
- Khi áp lực càng nhỏ và diện tích bị ép càng lớn.
Đáp án:
Câu C: Tác dụng của áp lực càng lớn khi áp lực càng lớn và diện tích bị ép càng nhỏ.
Câu 4: Áp suất chất lỏng phụ thuộc vào yếu tố nào?
Đáp án: Ta có công thức tính áp suất chất lỏng là P = d.h
Vậy áp suất của chất lỏng sẽ phụ thuộc vào 2 yếu tố chính: trọng lượng riêng của chất lỏng và chiều cao của chất lỏng được chứa trong bình.
Tổng Kết: Nội dung trên đã giới thiệu cho các bạn biết áp lực, áp suất là gì cũng như đơn vị đo áp suất và công thức tính. Hi vọng những thông tin mà chúng tôi chia sẻ sẽ giúp ích cho các bạn trong đời sống cũng như các em có thể áp dụng tốt để giải bài tập vật lý chính xác hơn.