← Trở về Blog

Bài 16: Áp suất chất lỏng – Áp suất khí quyển

Bài 16: Áp suất chất lỏng – Áp suất khí quyển

Bài 16: Áp suất chất lỏng – Áp suất khí quyển

Chào các bạn! Trong bài học trước, chúng ta đã tìm hiểu về áp suất do vật rắn gây ra. Hôm nay, chúng ta sẽ tiếp tục khám phá một thế giới áp suất khác vô cùng thú vị và gần gũi với cuộc sống hàng ngày: áp suất chất lỏngáp suất khí quyển. Liệu chất lỏng có gây áp suất như chất rắn không? Và không khí xung quanh chúng ta có gây ra áp suất nào không? Hãy cùng nhau tìm hiểu nhé!

🔹 I. Mục tiêu bài học

Sau khi hoàn thành bài học này, các bạn sẽ:

  • Hiểu sâu về áp suất trong chất lỏng: Nắm vững các yếu tố ảnh hưởng đến áp suất chất lỏng (độ sâu, trọng lượng riêng) và bản chất của chất lỏng.
  • Nhận biết sự tồn tại của áp suất khí quyển: Hiểu rõ áp suất khí quyển là gì, tại sao nó lại tồn tại, và giải thích được các hiện tượng thường gặp trong đời sống do áp suất khí quyển gây ra.
  • Áp dụng công thức vào giải bài tập: Vận dụng công thức tính áp suất chất lỏng để giải quyết các bài toán liên quan một cách thành thạo.

🔹 II. Kiến thức trọng tâm

1. Áp suất chất lỏng

Khi bạn đổ nước vào một cái chai, nước không chỉ tác dụng lực lên đáy chai mà còn cả lên thành chai. Điều này chứng tỏ chất lỏng gây áp suất lên đáy và thành bình đựng nó, và cả lên mọi điểm trong lòng chất lỏng.

Đặc điểm của áp suất chất lỏng:

  • Chất lỏng gây áp suất theo mọi phương.
  • Tại một điểm bất kỳ trong chất lỏng, áp suất là như nhau theo mọi phương.

Các yếu tố ảnh hưởng đến áp suất chất lỏng:

Áp suất chất lỏng tại một điểm trong lòng nó phụ thuộc vào hai yếu tố chính:

  • Chiều sâu của điểm đó (hh): Chiều sâu được tính từ mặt thoáng của chất lỏng đến điểm ta đang xét. Điểm càng sâu thì áp suất càng lớn.
  • Trọng lượng riêng của chất lỏng (dd): Chất lỏng có trọng lượng riêng càng lớn thì áp suất gây ra ở cùng một độ sâu cũng càng lớn.

Công thức tính áp suất chất lỏng:

Để tính áp suất chất lỏng tại một điểm, chúng ta dùng công thức:

p=d×hp = d \times h

Trong đó:

  • pp: là áp suất chất lỏng tại điểm xét.
    • Đơn vị chuẩn là Pascal (PaPa) hoặc Newton trên mét khối (N/m2N/m^2). (1 Pa=1 N/m21 \text{ Pa} = 1 \text{ N/m}^2).
  • dd: là trọng lượng riêng của chất lỏng.
    • Đơn vị chuẩn là Newton trên mét khối (N/m3N/m^3).
    • Ví dụ: Trọng lượng riêng của nước là dnước=10000 N/m3d_{nước} = 10000 \text{ N/m}^3. Trọng lượng riêng của thủy ngân là dthy nga^n=136000 N/m3d_{thủy\ ngân} = 136000 \text{ N/m}^3.
  • hh: là độ sâu của điểm xét.
    • Độ sâu được tính từ mặt thoáng của chất lỏng đến điểm ta đang xét.
    • Đơn vị chuẩn là mét (mm). **Lưu ý: Nếu đề bài cho cmcm hoặc dmdm, cần đổi sang mm.** (1 m=10 dm=100 cm1 \text{ m} = 10 \text{ dm} = 100 \text{ cm}).

2. Áp suất khí quyển

Chúng ta đang sống trong một “biển không khí” khổng lồ! Lớp không khí bao quanh Trái Đất, được gọi là khí quyển, có khối lượng đáng kể. Và vì nó có khối lượng, nên nó cũng gây ra áp suất lên mọi vật và mọi điểm trên Trái Đất. Áp suất này được gọi là áp suất khí quyển.

  • Áp suất khí quyển tác dụng theo mọi phương lên mọi vật trong không gian.
  • Trung bình, áp suất khí quyển ở mực nước biển (điều kiện tiêu chuẩn) là khoảng 1 atm1 \text{ atm} (một atmosphere), tương đương với:1 atm101325 Pa1 \text{ atm} \approx 101325 \text{ Pa}

    Hoặc gần đúng là 100000 Pa100000 \text{ Pa} hay 105 Pa10^5 \text{ Pa}.

  • Áp suất khí quyển giảm dần khi độ cao tăng. Càng lên cao, lớp không khí phía trên càng mỏng, do đó áp suất càng nhỏ. Đó là lý do tại sao ở trên núi cao, chúng ta thường cảm thấy khó thở hoặc bị ù tai.

3. Dụng cụ đo áp suất khí quyển: Ống Torixenli

Để đo áp suất khí quyển, người ta thường dùng khí áp kế. Một trong những thí nghiệm nổi tiếng nhất chứng minh sự tồn tại của áp suất khí quyển và giúp đo giá trị của nó là thí nghiệm với ống Torixenli.

  • Ống Torixenli là một ống thủy tinh dài khoảng 1 m1 \text{ m}, một đầu kín, được lấp đầy thủy ngân và úp ngược vào một chậu thủy ngân.
  • Thí nghiệm cho thấy cột thủy ngân trong ống sẽ dừng lại ở độ cao khoảng 76 cm76 \text{ cm} so với mặt thoáng của thủy ngân trong chậu. Điều này có nghĩa là áp suất của cột thủy ngân 76 cm76 \text{ cm} này cân bằng với áp suất khí quyển tác dụng lên mặt thoáng thủy ngân trong chậu.
  • Do đó, 1 atmaˊp suaˆˊt của 76 cm thủy ngaˆn1 \text{ atm} \approx \text{áp suất của } 76 \text{ cm} \text{ thủy ngân}.

🔹 III. Ví dụ minh họa có lời giải chi tiết (10 ví dụ)

Hãy cùng áp dụng công thức và kiến thức đã học vào các ví dụ cụ thể nhé!

  1. Ví dụ 1 (Cơ bản – Áp suất chất lỏng): Tính áp suất của nước tại độ sâu 3 m3 \text{ m} dưới mặt nước, biết trọng lượng riêng của nước là dnước=10000 N/m3d_{nước} = 10000 \text{ N/m}^3.
    • Phân tích: d=10000 N/m3d = 10000 \text{ N/m}^3, h=3 mh = 3 \text{ m}. Đơn vị đã chuẩn.
    • Lời giải:Áp suất của nước tại độ sâu 3 m3 \text{ m} là:

      p=d×h=10000 N/m3×3 m=30000 N/m2=30000 Pap = d \times h = 10000 \text{ N/m}^3 \times 3 \text{ m} = 30000 \text{ N/m}^2 = 30000 \text{ Pa}

    • Đáp số: p=30000 Pap = 30000 \text{ Pa}.
  2. Ví dụ 2 (Cơ bản – Áp suất chất lỏng khác): Tính áp suất của thủy ngân tại độ sâu 0.2 m0.2 \text{ m}, biết trọng lượng riêng của thủy ngân là dthy nga^n=136000 N/m3d_{thủy\ ngân} = 136000 \text{ N/m}^3.
    • Phân tích: d=136000 N/m3d = 136000 \text{ N/m}^3, h=0.2 mh = 0.2 \text{ m}.
    • Lời giải: p=d×h=136000 N/m3×0.2 m=27200 Pap = d \times h = 136000 \text{ N/m}^3 \times 0.2 \text{ m} = 27200 \text{ Pa}.
    • Đáp số: p=27200 Pap = 27200 \text{ Pa}.
  3. Ví dụ 3 (Vận dụng – Thợ lặn): Một thợ lặn đang ở độ sâu 10 m10 \text{ m} dưới mặt biển. Tính áp suất nước biển tác dụng lên người thợ lặn tại độ sâu đó. (Coi trọng lượng riêng của nước biển là dbin=10000 N/m3d_{biển} = 10000 \text{ N/m}^3).
    • Phân tích: h=10 mh = 10 \text{ m}, d=10000 N/m3d = 10000 \text{ N/m}^3.
    • Lời giải: p=d×h=10000 N/m3×10 m=100000 Pap = d \times h = 10000 \text{ N/m}^3 \times 10 \text{ m} = 100000 \text{ Pa}.
    • Đáp số: p=100000 Pap = 100000 \text{ Pa}.
  4. Ví dụ 4 (Đổi đơn vị và chất lỏng khác): Tính áp suất tại điểm có độ sâu 50 dm50 \text{ dm} trong một bể chứa dầu, biết trọng lượng riêng của dầu là dda^ˋu=9000 N/m3d_{dầu} = 9000 \text{ N/m}^3.
    • Phân tích: d=9000 N/m3d = 9000 \text{ N/m}^3. Độ sâu h=50 dm=5 mh = 50 \text{ dm} = 5 \text{ m}.
    • Lời giải: p=d×h=9000 N/m3×5 m=45000 Pap = d \times h = 9000 \text{ N/m}^3 \times 5 \text{ m} = 45000 \text{ Pa}.
    • Đáp số: p=45000 Pap = 45000 \text{ Pa}.
  5. Ví dụ 5 (Tính độ sâu hh): Một thiết bị đo áp suất trong lòng chất lỏng chỉ p=50000 Pap = 50000 \text{ Pa}. Biết chất lỏng đó là nước (dnước=10000 N/m3d_{nước} = 10000 \text{ N/m}^3). Hỏi thiết bị đang ở độ sâu bao nhiêu?
    • Phân tích: p=50000 Pap = 50000 \text{ Pa}, d=10000 N/m3d = 10000 \text{ N/m}^3. Từ p=d×hp = d \times h, suy ra h=p/dh = p / d.
    • Lời giải: h=pd=50000 Pa10000 N/m3=5 mh = \frac{p}{d} = \frac{50000 \text{ Pa}}{10000 \text{ N/m}^3} = 5 \text{ m}.
    • Đáp số: h=5 mh = 5 \text{ m}.
  6. Ví dụ 6 (Tổng áp suất – Nâng cao): Một vật đang ở độ sâu 3 m3 \text{ m} trong nước. Tính tổng áp suất tác dụng lên vật (bao gồm cả áp suất chất lỏng và áp suất khí quyển). (Coi dnước=10000 N/m3d_{nước} = 10000 \text{ N/m}^3 và áp suất khí quyển pkhıˊ quyn=101325 Pap_{khí\ quyển} = 101325 \text{ Pa}).
    • Phân tích:
      • Áp suất chất lỏng: plng=d×hp_{lỏng} = d \times h.
      • Tổng áp suất: ptng=plng+pkhıˊ quynp_{tổng} = p_{lỏng} + p_{khí\ quyển}.
    • Lời giải:Áp suất của nước tại độ sâu 3 m3 \text{ m} là:

      plng=10000 N/m3×3 m=30000 Pap_{lỏng} = 10000 \text{ N/m}^3 \times 3 \text{ m} = 30000 \text{ Pa}.

      Tổng áp suất tác dụng lên vật là:

      ptng=plng+pkhıˊ quyn=30000 Pa+101325 Pa=131325 Pap_{tổng} = p_{lỏng} + p_{khí\ quyển} = 30000 \text{ Pa} + 101325 \text{ Pa} = 131325 \text{ Pa}.

    • Đáp số: ptng=131325 Pap_{tổng} = 131325 \text{ Pa}.
  7. Ví dụ 7 (Giải thích hiện tượng – Ống hút): Giải thích vì sao chúng ta có thể hút nước lên bằng ống hút?
    • Giải thích: Khi chúng ta hút không khí ra khỏi ống hút, áp suất không khí bên trong ống hút sẽ giảm xuống. Trong khi đó, áp suất khí quyển bên ngoài (trên bề mặt cốc nước) vẫn tác dụng. Sự chênh lệch áp suất này (áp suất khí quyển bên ngoài lớn hơn áp suất bên trong ống) sẽ đẩy nước từ dưới cốc dâng lên theo ống hút vào miệng chúng ta.
  8. Ví dụ 8 (Giải thích hiện tượng – Độ cao): Vì sao khi chúng ta đi lên những nơi càng cao (ví dụ: núi cao, máy bay), tai chúng ta thường có cảm giác ù hoặc hơi khó chịu?
    • Giải thích: Khi lên cao, lớp không khí phía trên chúng ta mỏng dần, do đó áp suất khí quyển sẽ giảm. Áp suất bên trong tai chúng ta (áp suất cơ thể) không thay đổi ngay lập tức, tạo ra sự chênh lệch áp suất giữa bên trong và bên ngoài tai. Sự chênh lệch này gây ra cảm giác ù tai. Sau một thời gian, tai sẽ tự điều chỉnh để cân bằng áp suất.
  9. Ví dụ 9 (Ứng dụng – Thợ lặn): Vì sao thợ lặn khi lặn sâu cần phải mặc bộ đồ lặn đặc biệt có khả năng chịu áp lực lớn?
    • Giải thích: Áp suất chất lỏng (nước biển) tăng rất nhanh theo độ sâu (p=d×hp = d \times h). Khi lặn sâu, áp suất nước tác dụng lên cơ thể thợ lặn là cực kỳ lớn. Bộ đồ lặn đặc biệt được thiết kế để chịu được áp suất cao này, bảo vệ cơ thể thợ lặn khỏi bị nén ép và các tổn thương nghiêm trọng do áp suất gây ra.
  10. Ví dụ 10 (Giải thích hiện tượng – Lon bị bẹp): Giải thích hiện tượng một lon nước rỗng (hoặc lon sữa) bị bẹp dúm khi đun nóng rồi nhanh chóng làm lạnh bằng cách nhúng vào nước lạnh.
    • Giải thích: Khi đun nóng lon, không khí bên trong lon nóng lên, nở ra và một phần thoát ra ngoài, làm cho áp suất không khí bên trong lon gần bằng áp suất khí quyển. Khi nhúng lon vào nước lạnh, không khí còn lại bên trong lon đột ngột nguội đi, co lại rất nhanh và áp suất bên trong lon giảm xuống đột ngột (trở nên rất nhỏ). Trong khi đó, áp suất khí quyển bên ngoài vẫn giữ nguyên và lớn hơn nhiều so với áp suất bên trong. Sự chênh lệch áp suất này làm cho áp suất khí quyển từ bên ngoài ép lon lại, khiến lon bị bẹp dúm.

🔹 IV. 20 câu trắc nghiệm có đáp án và giải thích

  1. Câu 1: Công thức tính áp suất chất lỏng là gì?
    A. p=F/Sp = F / S
    B. p=m×hp = m \times h
    C. p=d×hp = d \times h
    D. p=P/hp = P / h
    Giải thích: Áp suất chất lỏng (pp) được tính bằng tích của trọng lượng riêng của chất lỏng (dd) và độ sâu (hh).
  2. Câu 2: Trọng lượng riêng của nước là bao nhiêu?
    A. 1000 N/m31000 \text{ N/m}^3
    B. 10000 N/m310000 \text{ N/m}^3
    C. 9800 N/m39800 \text{ N/m}^3
    D. 100000 N/m3100000 \text{ N/m}^3
    Giải thích: Trọng lượng riêng của nước thường được lấy là 10000 N/m310000 \text{ N/m}^3 (tương ứng với khối lượng riêng 1000 kg/m31000 \text{ kg/m}^3g10 N/kgg \approx 10 \text{ N/kg}).
  3. Câu 3: Áp suất khí quyển trung bình ở mực nước biển là bao nhiêu?
    A. 100000 Pa100000 \text{ Pa}
    B. 101325 Pa101325 \text{ Pa}
    C. 98000 Pa98000 \text{ Pa}
    D. 120000 Pa120000 \text{ Pa}
    Giải thích: Giá trị tiêu chuẩn của 1 atm1 \text{ atm}101325 Pa101325 \text{ Pa}.
  4. Câu 4: Áp suất chất lỏng tại một điểm trong lòng nó phụ thuộc vào yếu tố nào sau đây?
    A. Khối lượng của chất lỏng
    B. Diện tích đáy bình
    C. Độ sâu của điểm đó và trọng lượng riêng của chất lỏng ✅
    D. Thể tích của chất lỏng
    Giải thích: Công thức p=d×hp = d \times h cho thấy áp suất chất lỏng phụ thuộc vào trọng lượng riêng (dd) và độ sâu (hh).
  5. Câu 5: Một bình chứa đầy nước. Áp suất tại điểm AA cách mặt nước 0.5 m0.5 \text{ m} sẽ như thế nào so với điểm BB cách mặt nước 1 m1 \text{ m}?
    A. Lớn hơn
    B. Nhỏ hơn ✅
    C. Bằng nhau
    D. Không xác định được
    Giải thích: Điểm BB có độ sâu lớn hơn điểm AA, do đó áp suất tại BB sẽ lớn hơn áp suất tại AA.
  6. Câu 6: Hiện tượng nào sau đây chứng tỏ sự tồn tại của áp suất khí quyển?
    A. Nước chảy từ trên cao xuống
    B. Hút nước bằng ống hút ✅
    C. Quả bóng bay bị nổ khi bơm quá căng
    D. Vật nổi trên mặt nước
    Giải thích: Việc hút nước bằng ống hút dựa vào sự chênh lệch áp suất giữa bên trong ống (áp suất thấp) và bên ngoài (áp suất khí quyển đẩy nước lên).
  7. Câu 7: Để đo áp suất khí quyển một cách đơn giản, người ta thường sử dụng dụng cụ nào?
    A. Lực kế
    B. Cân
    C. Ống Torixenli ✅
    D. Bình chia độ
    Giải thích: Ống Torixenli là dụng cụ cơ bản để đo và chứng minh áp suất khí quyển.
  8. Câu 8: Khi lên càng cao so với mực nước biển, áp suất khí quyển sẽ thay đổi như thế nào?
    A. Tăng lên
    B. Giảm đi ✅
    C. Không đổi
    D. Lúc tăng lúc giảm
    Giải thích: Càng lên cao, lớp không khí phía trên càng mỏng đi, do đó áp suất khí quyển giảm.
  9. Câu 9: Một thợ lặn ở độ sâu 20 m20 \text{ m} dưới mặt nước biển (dnước bin=10300 N/m3d_{nước\ biển} = 10300 \text{ N/m}^3). Áp suất nước biển tác dụng lên thợ lặn là bao nhiêu?
    A. 2060 Pa2060 \text{ Pa}
    B. 20600 Pa20600 \text{ Pa}
    C. 206000 Pa206000 \text{ Pa}
    D. 2060000 Pa2060000 \text{ Pa}
    Giải thích: p=d×h=10300 N/m3×20 m=206000 Pap = d \times h = 10300 \text{ N/m}^3 \times 20 \text{ m} = 206000 \text{ Pa}.
  10. Câu 10: Hai điểm trong cùng một chất lỏng, cùng độ sâu nhưng ở hai vị trí khác nhau trong bình thì áp suất tại hai điểm đó:
    A. Khác nhau
    B. Bằng nhau ✅
    C. Tùy thuộc vào hình dạng bình
    D. Tùy thuộc vào thể tích chất lỏng
    Giải thích: Áp suất chất lỏng tại cùng một độ sâu trong cùng một chất lỏng là như nhau theo mọi phương.
  11. Câu 11: Để một vật không bị áp suất nước làm bẹp khi lặn sâu, vật đó cần có đặc điểm gì?
    A. Có khối lượng riêng lớn
    B. Có khối lượng riêng nhỏ
    C. Có vỏ cứng cáp, chịu được áp lực lớn ✅
    D. Có hình dạng tròn
    Giải thích: Vỏ cứng cáp giúp vật chịu được áp lực cực lớn của nước ở độ sâu.
  12. Câu 12: Một bình chứa đầy dầu (dda^ˋu=9000 N/m3d_{dầu} = 9000 \text{ N/m}^3). Áp suất tại đáy bình là 18000 Pa18000 \text{ Pa}. Chiều cao của cột dầu trong bình là bao nhiêu?
    A. 0.5 m0.5 \text{ m}
    B. 2 m2 \text{ m}
    C. 20 cm20 \text{ cm}
    D. 5 m5 \text{ m}
    Giải thích: h=p/d=18000 Pa/9000 N/m3=2 mh = p / d = 18000 \text{ Pa} / 9000 \text{ N/m}^3 = 2 \text{ m}.
  13. Câu 13: Phát biểu nào sau đây là sai về áp suất chất lỏng?
    A. Áp suất chất lỏng tăng theo độ sâu.
    B. Áp suất chất lỏng phụ thuộc vào trọng lượng riêng của chất lỏng.
    C. Áp suất chất lỏng phụ thuộc vào hình dạng bình chứa. ✅
    D. Chất lỏng gây áp suất lên đáy và thành bình.
    Giải thích: Áp suất chất lỏng tại một độ sâu nhất định không phụ thuộc vào hình dạng của bình chứa. Đây là “Nghịch lý bình thông nhau”.
  14. Câu 14: Thí nghiệm Torixenli chứng minh điều gì?
    A. Sự tồn tại của áp suất chất lỏng
    B. Sự tồn tại của áp suất khí quyển ✅
    C. Lực đẩy Archimedes
    D. Nguyên lý Pascal
    Giải thích: Thí nghiệm Torixenli dùng cột thủy ngân để cân bằng với áp suất khí quyển, từ đó chứng minh sự tồn tại và đo áp suất khí quyển.
  15. Câu 15: Tại sao các túi bim bim thường phồng căng khi chúng ta mang lên núi cao?
    A. Do bim bim bị nóng lên
    B. Do không khí bên trong túi nở ra
    C. Do áp suất khí quyển bên ngoài túi giảm ✅
    D. Do túi bim bim bị bơm thêm khí
    Giải thích: Khi lên cao, áp suất khí quyển bên ngoài túi giảm, trong khi áp suất không khí bên trong túi (được đóng gói ở áp suất thấp hơn) tương đối cao hơn, khiến túi bị phồng căng.
  16. Câu 16: Một bình cao 80 cm80 \text{ cm} chứa đầy nước. Tính áp suất nước tại đáy bình. (Coi dnước=10000 N/m3d_{nước} = 10000 \text{ N/m}^3)
    A. 800 Pa800 \text{ Pa}
    B. 8000 Pa8000 \text{ Pa}
    C. 80000 Pa80000 \text{ Pa}
    D. 800000 Pa800000 \text{ Pa}
    Giải thích: Đổi h=80 cm=0.8 mh = 80 \text{ cm} = 0.8 \text{ m}. p=d×h=10000 N/m3×0.8 m=8000 Pap = d \times h = 10000 \text{ N/m}^3 \times 0.8 \text{ m} = 8000 \text{ Pa}.
    **Lưu ý:** Đáp án đúng là B. 8000 Pa8000 \text{ Pa}. Tôi sẽ sửa lại đáp án và giải thích để khớp.
    B. 8000 Pa8000 \text{ Pa}
    Giải thích: Đổi h=80 cm=0.8 mh = 80 \text{ cm} = 0.8 \text{ m}. p=d×h=10000 N/m3×0.8 m=8000 Pap = d \times h = 10000 \text{ N/m}^3 \times 0.8 \text{ m} = 8000 \text{ Pa}.
  17. Câu 17: Điều gì sẽ xảy ra nếu bạn cố gắng hút nước bằng ống hút trong môi trường chân không (không có không khí)?
    A. Nước sẽ dễ dàng dâng lên
    B. Không thể hút được nước ✅
    C. Nước sẽ sôi ngay lập tức
    D. Ống hút sẽ bị vỡ
    Giải thích: Ống hút hoạt động nhờ áp suất khí quyển. Trong chân không, không có áp suất khí quyển để đẩy nước dâng lên.
  18. Câu 18: Áp suất chất lỏng tác dụng lên đáy bình càng lớn khi:
    A. Bình có đáy lớn hơn
    B. Chất lỏng ít hơn
    C. Chất lỏng có trọng lượng riêng lớn hơn và/hoặc độ sâu lớn hơn ✅
    D. Chất lỏng được đun nóng
    Giải thích: p=d×hp = d \times h. Để pp lớn, dd hoặc hh phải lớn.
  19. Câu 19: Tại sao một số loại bơm nước hoạt động dựa trên nguyên lý áp suất khí quyển chỉ có thể hút nước lên một độ cao nhất định (khoảng 10 m10 \text{ m} ở mực nước biển)?
    A. Do giới hạn của động cơ bơm
    B. Do nước quá nặng
    C. Do áp suất khí quyển chỉ đủ để đẩy cột nước cao tối đa khoảng 10 m10 \text{ m}
    D. Do ống bơm quá dài
    Giải thích: Áp suất khí quyển trung bình (khoảng 101325 Pa101325 \text{ Pa}) chỉ đủ để đẩy một cột nước cao tối đa khoảng 10 m10 \text{ m} (h=p/d=101325 Pa/10000 N/m310.13 mh = p/d = 101325 \text{ Pa} / 10000 \text{ N/m}^3 \approx 10.13 \text{ m}).
  20. Câu 20: Khi đặt một chai nước đầy kín úp ngược xuống, nước không chảy ra ngoài. Giải thích hiện tượng này.
    A. Do có nút chai vô hình
    B. Do trọng lực không tác dụng lên nước
    C. Do áp suất khí quyển tác dụng từ dưới lên lớn hơn áp suất cột nước trong chai ✅
    D. Do nước có độ dính cao
    Giải thích: Áp suất khí quyển tác dụng từ bên ngoài lên miệng chai (nơi không khí tiếp xúc với nước) lớn hơn áp suất do cột nước trong chai gây ra, do đó nước không chảy ra.

🔹 V. Bài tập nâng cao (Thử thách cho bạn!)

  1. Bài 1: Tính áp suất tổng khi lặn sâu
    Một người thợ lặn đang ở độ sâu 20 m20 \text{ m} dưới mặt biển. Tính tổng áp suất tác dụng lên người thợ lặn tại độ sâu đó. Biết trọng lượng riêng của nước biển là dbin=10300 N/m3d_{biển} = 10300 \text{ N/m}^3 và áp suất khí quyển là pkhıˊ quyn=101325 Pap_{khí\ quyển} = 101325 \text{ Pa}.
  2. Bài 2: So sánh áp suất trong các chất lỏng khác nhau
    Một bình hình trụ chứa hai lớp chất lỏng không hòa tan vào nhau: lớp trên là dầu cao 1.5 m1.5 \text{ m}, lớp dưới là nước cao 2 m2 \text{ m}. Tính áp suất:

    a) Tại mặt phân cách giữa dầu và nước.

    b) Tại đáy bình.

    Biết dda^ˋu=9000 N/m3d_{dầu} = 9000 \text{ N/m}^3, dnước=10000 N/m3d_{nước} = 10000 \text{ N/m}^3.

  3. Bài 3: Áp suất tác dụng lên đập nước
    Một đập nước chắn ngang sông có chiều cao 15 m15 \text{ m}. Tính áp suất của nước tác dụng lên điểm sâu nhất của chân đập. Biết trọng lượng riêng của nước là 10000 N/m310000 \text{ N/m}^3.
  4. Bài 4: Giải thích hiện tượng cụ thể
    Giải thích chi tiết hơn hiện tượng lon sữa bị bẹp khi hạ nhiệt nhanh sau khi đun. Điều gì sẽ xảy ra nếu lon được đun nóng nhưng không đậy nắp trước khi làm lạnh?
  5. Bài 5: Áp suất ở các hành tinh khác
    Giả sử có một hành tinh X có trọng trường g=5 N/kgg = 5 \text{ N/kg} và có một đại dương nước ngọt (dnước=10000 N/m3d_{nước} = 10000 \text{ N/m}^3 trên Trái Đất). Nếu một người lặn ở độ sâu 10 m10 \text{ m} trong đại dương đó, áp suất nước tác dụng lên người đó là bao nhiêu? (Giải thích sự khác biệt nếu có).

🔹 VI. Mẹo học và ghi nhớ

  • “Tam giác thần kỳ pdhp-d-h”: Để nhớ công thức và các biến thể của nó một cách nhanh chóng, hãy vẽ hình tam giác sau:p
    / \
    d h

    Che đại lượng bạn muốn tìm, hai đại lượng còn lại sẽ cho bạn công thức:

    • Che pp: p=d×hp = d \times h
    • Che dd: d=p/hd = p / h
    • Che hh: h=p/dh = p / d
  • “Càng sâu, càng nặng”: Nhớ rằng áp suất chất lỏng tăng tỉ lệ thuận với độ sâu (hh) và trọng lượng riêng (dd). Điểm càng sâu thì áp suất càng lớn. Chất lỏng càng nặng (trọng lượng riêng lớn) thì áp suất càng lớn.
  • “Khí quyển đẩy mọi thứ”: Áp suất khí quyển luôn tồn tại và tác dụng theo mọi phương. Nó là nguyên nhân của nhiều hiện tượng thường ngày (ống hút, chai nước úp ngược, lon bị bẹp).
  • “Tổng áp suất khi lặn”: Khi lặn dưới nước hoặc chất lỏng khác, tổng áp suất tác dụng lên vật là tổng của áp suất chất lỏng tại độ sâu đó và áp suất khí quyển trên bề mặt: ptng=plng+pkhıˊ quynp_{tổng} = p_{lỏng} + p_{khí\ quyển}.

🔹 VII. Liên kết luyện tập

Để củng cố kiến thức và thực hành một cách vui vẻ, các bạn có thể truy cập:

👉 Làm bài tập áp suất chất lỏng tại đây

🎮 Trò chơi về áp suất khí quyển – kiểm tra nhanh

Chúc các bạn học tốt và nắm vững kiến thức về áp suất chất lỏng và áp suất khí quyển!