Phương pháp giải bài tập Áp suất chất lỏng - Bình thông nhau môn Vật Lý 8 năm 2020

PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP ÁP SUẤT CHẤT LỎNG – BÌNH THÔNG NHAU

 

- Công thức: p = d.h

Trong đó:

+ h là chiều cao của cột chất lỏng (m)

+ d là trọng lượng riêng của chất lỏng (N/m³)

+ p là áp suất đáy cột chất lỏng (N/m² hay Pa)

(Trọng lượng riêng bằng khối lượng riêng nhân với 10).

- Trong một chất lỏng đứng yên, áp suất tại những điểm trên cùng một mặt phẳng nằm ngang (có cùng độ cao h) có độ lớn như nhau.

Lưu ý:

Nếu bình chứa hai chất lỏng không hòa tan thì áp suất tại một điểm ở đáy bình được tính bằng công thức:

p = d₁.h₁ + d₂.h₂

Trong đó:

+ h₁ và h₂ là độ cao của cột chất lỏng thứ nhất và thứ hai.

+ d₁ và d₂ là trọng lượng riêng của cột chất lỏng thứ nhất và thứ hai.

Bài 1: Một tàu ngầm đang di chuyển dưới biển. Áp kế đặt ở ngoài vỏ tàu chỉ áp suất 2020000 N/m². Một lúc sau áp kế chỉ 860000N/m². Tính độ sâu của tàu ngầm ở hai thời điểm trên biết trọng lượng riêng của nước biển bằng 10300N/m².

A. 196m; 83,5m       

B. 160m; 83,5m

C. 169m; 85m       

D. 85m; 169m

Giải

Áp dụng công thức:

p = d.h ⇒ h = p/d

Độ sâu của tàu ngầm ở thời điểm trước khi nổi lên:

Độ sâu của tàu ngầm ở thời điểm sau khi nổi lên:

⇒ Đáp án A

Bài 2: Hai bình có tiết diện bằng nhau. Bình thứ nhất chứa chất lỏng có trọng lượng riêng d₁, chiều cao h₁, bình thứ hai chứa chất lỏng có trọng lượng riêng d₂ = 1,5.d₁, chiều cao h₂ = 0,6.h₁. Nếu gọi áp suất chất lỏng tác dụng lên đáy bình 1 là p1, đáy bình 2 là p₂ thì

A. p₂ = 3p₁       

B. p₂ = 0,9p₁       

C. p₂ = 9p₁       

D. p₂ = 0,4p₁

Giải

Vì p₁ = d₁.h₁; p₂ = d₂.h₂

Ta có tỉ số:

⇒ p₂ = 0,9p₁

⇒ Đáp án B

Bài 3: Trong bình thông nhau gồm hai nhánh, nhánh lớn có tiết diện gấp đôi nhánh nhỏ. Khi chưa mở khóa T, chiều cao của cột nước ở nhánh lớn là 30 cm. Tìm chiều cao cột nước ở hai nhánh sau khi đã mở khóa T và khi nước đã đứng yên. Bỏ qua thể tích của ống nối hai nhánh.

A. 10 cm                            B. 20 cm       

C. 30 cm                           D. 40 cm

Giải

- Gọi diện tích tiết diện của ống nhỏ là s, ống lớn là 2s.

- Sau khi mở khóa T cột nước ở hai nhánh có cùng chiều cao h.

- Do thể tích nước trong bình thông nhau là không đổi nên ta có:

2s.30 = s.h + 2s.h

⇒ h = 20 cm

⇒ Đáp án B

Bài 4: Một chiếc tàu bị thủng lỗ ở độ sâu 2,8m. Người ta đặt một miếng vá áp vào lỗ thủng từ phía trong. Hỏi cần một lực tối thiểu bằng bao nhiêu để giữ miếng vá nếu lỗ thủng rộng 150 cm² và trọng lượng riêng của nước là 10000 N/m³.

Giải

- Áp suất do nước gây ra tại chỗ thủng là:

p = d.h = 10000.2,8 = 28000 N/m²

- Lực tối thiểu để giữ miếng vá là:

F = p.s = 28000.0,015 = 420 N

Bài 5: Một bình thông nhau chứa nước biển. Người ta đổ thêm xăng vào một nhánh. Hai mặt thoáng ở hai nhánh chênh lệch nhau 18 mm. Tính độ cao của cột xăng. Cho biết trọng lượng riêng của nước biển là 10300 N/m³ và của xăng là 7000 N/m³.

Giải

h = 18 mm, d₁ = 7000 N/m³, d₂ = 10300 N/m³

- Xét hai điểm A, B trong hai nhánh nằm trong cùng một mặt phẳng ngang trùng với mặt phân cách giữa xăng và nước biển.

- Ta có: p_A = p_B

- Mà p_A = d₁.h₁; p_B = d₂.h₂

⇒ d₁.h₁ = d₂.h₂

h₂ = h₁ – h

⇒ d₁.h₁ = d₂.(h₁ – h)

⇒ (d₂ – d₁).h₁ = d₂.h

----------

Trên đây là toàn bộ nội dung tài liệu Phương pháp giải bài tập Áp suất chất lỏng - Bình thông nhau môn Vật Lý 8 năm 2020-2021, để theo dõi nhiều tài liệu tham khảo hữu ích khác vui lòng đăng nhập vào hệ thống hoc247.net chọn chức năng xem online hoặc tải về máy!

Chúc các em học tập thật tốt!