Công Thức Tính Áp Suất Chất Lỏng Và Ví Dụ Cụ Thể

Bài viết dưới đây sẽ tổng hợp kiến thức về áp suất của chất lỏng và công thức tính áp suất chất lỏng chi tiết. Hãy cùng theo dõi để hiểu rõ hơn về (P) trong chất lỏng nhé!

Bạn biết gì về áp suất chất lỏng?

Áp suất chất lỏng (ký hiệu: P) là giá trị áp lực của chất lỏng lên một đơn vị hoặc diện tích đặt tại vị trí đó. Nói theo cách dễ hiểu thì, áp suất P là lực nén của chất lỏng có trong một đường ống bất kỳ. Lực nén càng mạnh thì áp suất càng lớn, và ngược lại.

Ví dụ: Đường ống bơm nước ở nhà của bạn, khi có lực tác động mạnh của máy bơm thì nước sẽ chảy nhanh và liền mạch. Ngược lại, nếu lực nén của máy bơm yếu, dòng nước chảy bên trong chắc chắn bị ngắt quãng và chảy chậm hơn.

Công thức tính áp suất chất lỏng chuẩn SGK

Sau đây là công thức tính áp suất chất lỏng chuẩn SGK mà bạn có thể nắm rõ:

P = d x h

Trong đó:

• P là áp suất của chất lỏng đang được xét tới, đơn vị tính lúc này là Pa hoặc N (tính trên đơn vị mét vuông m2)
• h là độ cao của chất lỏng, được tính từ hai điểm đầu (mặt thoáng hay bề mặt tiếp xúc với không khí) tới điểm áp lực). Đơn vị tính là mét (m).
• d là trọng lượng riêng của chất lỏng với đơn vị là N/m3.

Tại một điểm bất kỳ trong chất lỏng, áp suất (P) chịu tác dụng theo mọi phương và có giá đi tương đồng với nhau.

Những yếu tố nào quyết định đến áp suất chất lỏng

Từ công thức tính áp suất chất lỏng, ta có thể thấy áp suất P chất lỏng phụ thuộc vào 2 yếu tố chính là trọng lượng riêng (d) và độ cao (h).

Chất lỏng có trọng lượng riêng đang xét

Mỗi chất lỏng sẽ có một trọng lượng riêng khác nhau. Áp suất của chất lỏng tác động lên một điểm có độ sâu là khác nhau. Ví dụ: Xăng có trọng lượng riêng nhỏ hơn xăng. Công thức tính P chất lỏng, P tỷ lệ thuận với d.

Trọng lượng riêng của chất lỏng chịu tác động của nhiệt độ. Nhiệt độ càng cao thì trọng lượng riêng sẽ càng lớn và ngược lại, nhiệt độ càng thấp thì trọng lượng riêng của chất lỏng càng bé. Đây là tính chất bắc cầu của trọng lượng riêng và nhiệt độ.

Bề mặt thoáng so với độ sâu của chất lỏng

Áp suất chất lỏng và độ sâu có tỷ lệ thuận với nhau. Ảnh hưởng này thể hiện rõ khi nằm trong cùng một chất lỏng. Theo đó, áp suất chất lỏng khác nhau sẽ có độ cao khác nhau.

Ví dụ: Đáy biển sâu. Chúng ta có thể thấy, càng xuống sâu thì áp suất chất lỏng càng lớn từ đó, thợ lặn không thể xuống quá sâu. Sinh vật biển ở mỗi tầng đáy cũng cực kỳ đa dạng.

Ứng dụng công thức tính áp suất chất lỏng trong thực tiễn

Khi áp dụng công thức tính áp suất chất lỏng vào thực tiễn, sẽ có những ví dụ cụ thể dưới đây:

• Đài phun nước: Theo nguyên lý áp suất, đài phun nước sẽ hoạt động thông qua tác động của máy bơm nước bằng cách hút và đưa nước đến vòi phun. Dưới áp lực của máy bơm nước, đài phun nước sẽ có được hình dáng như mong muốn.
• Máy nén thủy lực: Bạn có thể di chuyển những vật có kích thước lớn và trọng lượng nặng hoặc đè nén các vật thông qua P chất lỏng được ứng dụng trong máy nén thủy lực.
• Phanh xe: Khi đạp phanh xe, lực sẽ truyền từ bánh đến bầu trợ lực của phanh. Các pít tông bắt đầu chuyển động và tạo lực nén lò xo. Áp suất tsex đẩy đường ống và xi lanh tạo ra tính ma sát làm giảm tốc độ.

Bài tập ví dụ về công thức tính P của chất lỏng

Sau đây là bài tập áp dụng công thức tính áp suất chất lỏng P dễ hiểu.

Bài tập 1:

Đề bài: Một chiếc xuồng bị thủng một lỗ nhỏ ở đáy, lỗ này nằm cách mặt nước 2,3m. Ta đặt miếng vá và áp vào lỗ thủng từ phía bên trong. Lúc này, cần một lực tối thiểu bao nhiêu để có thể giữ được miếng vá nếu lỗ thủng rộng 160cm2. Trọng lượng riêng của nước lúc này được tính là 10000N/m2.

Lời giải:

Áp suất do nước tạo ra chỗ thủng trên xuồng là:

P = d . h = 10000 x 2,3 = 23000 (N/m2)

Lực tối thiểu để giữ được miếng ván này là:

F = P . s = 23000 . 0,015 = 345 (N)

Bài tập 2:

Đề bài: Một ống thông nước có hai nhánh, 1 nhánh có lắp thêm khóa K để ngăn cách nước giữa 2 nhánh. Nhánh nhỏ có diện tích bằng 1/2 nhánh lớn. Lúc này, người ta đổ đầy nước vào trong nhánh lớn, chiều cao h của nhánh nước lớn lúc này là 45cm. Tìm chiều cao của nhánh nhỏ sau khi đã mở khóa K ở giữa. Không tính thể tích nhánh.

Lời giải:

Gọi diện tích của nhánh nước nhỏ là (x) ta tính được diện tích nhánh nước lớn lúc này là 2(x). Sau khi mở khóa K ở giữa, ống nước 2 nhánh lúc này có chiều cao bằng nhau.

Do thể tích trong ống nước không đổi, ta có:

• 2(x) x 45 = (x) x h + 2(x) x h

=> h = 30 cm.

Lời kết

Bài viết trên, smart-grid.vn đã chia sẻ đến bạn công thức tính áp suất chất lỏng cơ bản mà bất cứ ai cũng nên nắm rõ. Hiểu được P chất lỏng sẽ giúp bạn có được quá trình tính toán chính xác và hiệu quả nhất.