Title KẾ HOẠCH ÔN TẬP PHẦN CƠ HỌC.doc ✅

1 KẾ HOẠCH ÔN TẬP PHẦN CƠ HỌC PHÂN LOẠI VÀ PHƯƠNG PHÁP GIẢI TOÁN CƠ HỌC CẤP THCS Chương II: ÁP SUẤT – ÁP SUẤT CHẤT LỎNG – BÌNH THÔNG NHAU A. TÓM TẮT LÝ THUYẾT 1. Định nghĩa áp suất + Áp suất có giá trị bằng áp lực trên một đơn vị diện tích bị ép. + Công thức: p = Trong đó: F là áp lực - là lực tác dụng vuông góc với mặt bị ép, đơn vị (N) S là diện lích bị ép, đơn vị (m 2 ) p là áp suất, dơn vị (N/m 2 ), lPa = 1 N/m 2 2. Định luật Paxcan + Áp suất tác dụng lên chất lỏng (hay khí) đựng trong bình kín được chất lòng (hay khí) truyền đi nguyên vẹn theo mọi hướng. 3. Máy dùng chất lỏng + Vì áp suất truyền đi nguyên vẹn nên: = (1) Trong đó: S, s: Diện tích của pitông lớn, pittông nhỏ (m 2 ) f: Lực tác dụng lên pitông nhỏ (N) F: Lực tác dụng lên pitông lớn (N) + Vì thể tích chất lỏng chuyển từ pitông này sang pitông kia là như nhau do đó: V = S.H=s.h (2) + Từ (1) và (2) ta có: = Trong đó: H, h lần lượt là đọan đường di chuyển cùa pitông lớn. pitông nhỏ. 4. Áp suất của chất lỏng + Áp suất do cột chất lỏng gây ra tại một điểm cách mặt chất lỏng đoạn h: p = = = = h. = d.h = 10D.h Trong đó : h là khoáng cách từ điểm tính áp suất đến mặt chất lỏng (đơn vị m) d là trọng lượng riêng (N/m 3 ) D là khối lượng riêng (kg/ m 3 ) cùa chất lỏng p là áp suất do cột chất lỏng gãy ra (N/m 2 ). + Áp suất tại một điểm trong chất lỏng: p = p o + d.h Trong đó: p o là áp suất khí quyến (N/ m 2 ) d.h là áp suất do cột chất lỏng gây ra p là áp suất tại điểm cần tính. 5. Bình thông nhau + Bình thông nhau chứa cùng một chất lỏng đứng yên, mực chất lỏng ờ hai nhánh luôn luôn bằng nhau (hình a).
2 + Bình thông nhau chứa nhiều chất lỏng khác nhau đứng yên, mực mặt thoáng không bằng nhau nhưng các điểm trên cùng mặt ngang (trong cùng một chất lỏng) có áp suất bằng nhau (hình b). Do đó ta có: 6. Một số công thức tính thể tích thường dùng + Tính thể tích hình hộp lập phương: V = a 3 (a là độ dài cạnh hình hộp) + Tính thể tích hình hộp chữ nhật: V = a.b.c (a,b,c là độ dài các cạnh) + Tính thể tích hình trụ đứng tiết diện đáy S, chiều cao h: V = S.h + Tính thể tích khối cầu bán kính R: V = πR 3 Dạng 1. CÁC BÀI TOÁN LIÊN QUAN ĐẾN ÁP SUẤT + Áp suất có giá trị bằng áp lực trên một đơn vị diện tích bị ép. + Công thức: p = Trong đó: F là áp lực - là lực tác dụng vuông góc với một bị ép, đơn vị (N) s là diện lích bị ép, đơn vị (m 2 ) p là áp suất, dơn vị (N/m 2 ), 1 Pa = 1 N/m 2 + Áp suất do cột chất lỏng gây ra tại một điểm cách mặt chất lỏng đoạn h: p = = = = h. = d.h = 10D.h Trong đó : h là khoáng cách từ điểm tính áp suất đến mặt chất lỏng (đơn vị m) d là trọng lượng riêng (N/m 3 ) D là khối lượng riêng (kg/ m 3 ) cùa chất lỏng p là áp suất do cột chất lỏng gãy ra (N/m 2 ) + Áp suất tại một điểm trong chất lỏng: p = p o + d.h Trong đó: p o là áp suất khí quyến (N/ m 2 ) d.h là áp suất do cột chất lỏng gây ra p là áp suất tại điểm cần tính. + Bình thông nhau chứa nhiều chất lỏng khác nhau đứng yên, mực mặt thoáng không bằng nhau nhưng các điểm trên cùng mặt ngang (trong cùng một chất lỏng) có áp suất bằng nhau.
3 Ta có: Với p 0 là áp suất khí quyển – tại mặt thoáng chất lỏng, p 0 thường lấy bằng 10 5 N/m 2 Ví dụ 1: Một xe tăng nặng 33 tấn có diện tích tiếp xúc củaa các bản xích với mặt đất là 1,5 m 2 . Một ô-tô nặng 2 tấn có diện tích tiếp xúc 2 hai bánh với mặt đất là 250 cm 2 . Cả ô-tô và xe tăng cùng đi vào một vùng đất mềm. Biết áp suất tối đa mà vùng đất chịu được để khi vật đi vào mà không bị lún là 2.10 5 Pa. Hỏi xe tăng và ô- tô khi đi vào vùng đất này, xe nào dễ bị xa lầy. Tóm tắt: m xe-tăng = m 1 = 33000kg S xe-tăng = S 1 = l,5m 2 m ô-tô = m 2 = 2000kg S ô-tô = S 2 = 250cm 2 = 0,025m 2 Xe nào dễ bị xa lầy. Hướng dẫn: + Áp suất xe tăng tác dụng lên mặt đất: p 1 = = = 22.10 4 (N/m 2 ) + Áp suất của ô-tô tác dụng lên đất: p 1 = = = 80.10 4 (N/m 2 ) + So sánh với áp suất tối đa mà vùng đất chịu được để khi vật đi vào mà không bị lún Ta thấy xe ô-tô dễ bị xa lầy hơn xe tăng. Ví dụ 2: Một người thợ lặn mặc bộ áo lặn chịu được một áp suất tối đa là 3.10 5 N/m 2 . Biết trọng lượng riêng cùa nước là 10 4 N/m 3 . a) Hỏi người thợ đó có thể lặn được sâu nhất là bao nhiêu mét? b) Tính áp lực của nước tác dụng lên cửa kính quan sát của áo lặn có diện tích 200cm 2 khi lặn sâu 20m. Tóm tắt: p max = 300000N/m 2 d = 10000 N/m’ a) h max = ? b) F = ? khi h = 20 m, S = 200 cm 2 = 0,02m 2 Hướng dẫn: a) Gọi độ sâu tối đa mà người lặn được là h max + Ta có: p = h.d ⇒ p max = h max .d ⇒ h max = = = 30m + Vậy độ sâu tối đa mà người đó lặn đirợc là h max = 30 m
4 b) Áp suất ở độ sâu 20 m: p = h.d = 20. = 2.10 5 N / m 2 + Áp lực của nước tác dụng lên cửa kính ở độ sâu 20 m: F = p.S = 2.10 5 .0,02 = 4000N Ví dụ 3: Một bình thông nhau chứa nước. Người ta đổ thêm xăng vào một nhánh. Mặt thoáng ở hai nhánh chênh lệch nhau 30mm. Tính độ cao của cột xăng, cho biết trọng lượng riêng của nước là 10 4 N/m 3 , của xăng là 7.10 3 N/m'. Tóm tắt: h = 30 mm, d = 10 4 N/m 3 d x = 7.10 3 N/m 3 . Tính h 1 = ? Hướng dẫn: + Gọi h 1 là độ cao cùa cột xăng. + Ta có: p A = p B ⇔ h 2 .d n = h 1 d x ⇔ (h 1 - h).d n = h 1 d x ⇔ (h 1 -30).10 4 = h 1 .7.10 3 ⇒ h 1 =100mm + Vậy độ cao của cột xăng là 100 mm = 10 cm. Ví dụ 4: Một người A có diện tích cơ thể trung bình là l,6m 2 . a) Hãy tính áp lực của khí quyển tác dụng lên người đó trong điều kiện tiêu chuẩn. Biết trọng lượng riêng của thủy ngân là 13,6.10 4 N/m 3 . Và ở điều kiện tiêu chuẩn áp suất khí quyển là 760 mmHg. b) Tại sao người ta có thể chịu đựng được áp lực lớn như vậy mà không hề cảm thấy tác dụng của áp lực này? Tóm tắt: S = l,6m 2 d = 13,6.10 4 N/m 3 p 0 = 760 mmHg a) Tính áp lực của khí quyển lên người A b) Giải thích tại sao người A không cảm thấy áp lực của khí quyển Hướng dẫn: a) Người A chịu áp suất khí quyển tính theo N/m 2 là: p 0 = h.d = 0,76.13,6.10 4 = 103360(N/m 2 ) + Áp lực của khí quyển tác dụng lên người: F o = p o .S = 103360.1,6 = 165376N b) Người ta có thể chịu đựng được và không cảm thấy tác dụng của áp lực này vì bên trong cơ thể cũng có không khí nên áp lực tác dụng từ bên ngoài và bên trong cân bằng nhau. Ví dụ 5: Một ngôi nhà có khối lượng m = 150 tấn. Mặt đất ở nơi cất nhà chỉ chịu được áp suất tối đa là 10 N/cm 2 . Tính diện tích tối thiểu của móng. Tóm tắt m= 150 tấn = 150 000kg p max = 10 N/cm 2 = 10 5 N/m 2 Tính S min = ? Hướng dẫn : + Áp lực của ngôi nhà tác dụng lên mặt đất là F=10.m=1500000 N + Theo công thức F p S => 2 min5 x 1500000 15 10 ma F Sm p Ví dụ 6: Trong một bình nước có một hộp sắt rỗng nổi, dưới đáy hộp có một dây chỉ treo 1 hòn bi thép, hòn bi không