Khoa học tự nhiên 8 (Kết nối tri thức với cuộc sống)
Bài 16. Áp suất chất lỏng. Áp suất khí quyểnÁp suất chất lỏng. Áp suất khí quyểnThí nghiệm 1
Chuẩn bị:
- Bình hình trụ có đáy C và các lỗ A, B ở thành bình được bịt bằng một màng cao su mỏng.
- Một bình lớn trong suốt chứa nước, chiều cao khoảng 50 cm.
Tiến hành:
- Nhúng bình trụ vào nước, mô tả hiện tượng xảy ra đối với các màng cao su.
- Giữ nguyên độ sâu của bình trụ trong nước, di chuyển từ từ bình trụ đến các vị trí khác, mô tả hiện tượng xảy ra với các màng cao su.
- Nhúng bình trụ vào nước sâu hơn (tối thiểu 10 cm), mô tả hiện tượng xảy ra với các màng cao su.
Nhận xét và kết luận:
- Màng cao su bị biến dạng
\(\rightarrow\) Có áp suất chất lỏng gây ra lên cả thành bình và đáy bình.
- Khi đặt bình sâu hơn (từ vị trí P đến Q) thì tác dụng của chất lỏng lên bình tăng lên.
\(\rightarrow\) Áp suất chất lỏng tăng theo độ sâu.
Thí nghiệm 2
Chuẩn bị:
Bố trí thí nghiệm như hình vẽ.
Trong thí nghiệm này pit-tông (1) có tiết diện lớn gấp hai lần tiết diện của pit-tông (2). Các quả nặng được sử dụng trong thí nghiệm giống hệt nhau, khi đặt các quả nặng lên đĩa của một trong hai pit-tông sẽ làm tăng áp suất tác dụng lên chất lỏng. Ban đầu hai pit-tông ở vị trí cân bằng.
Tiến hành:
- Nếu đặt 4 quả nặng lên pit-tông (1) thì thấy pit-tông (2) dịch chuyển lên trên. Để hai pit-tông trở về vị trí ban đầu cần đặt 2 quả nặng lên pit-tông (2).
- Nếu đặt 2 quả nặng lên pit-tông (1) muốn pit-tông trở về vị trí ban đầu cần đặt 1 quả nặng lên pit-tông (2).
Kết luận:
Nhà bác học Pascal qua thí nghiệm đã tìm ra tính chất sau đây của sự truyền áp suất chất lỏng: Áp suất tác dụng vào chất lỏng sẽ được chất lỏng truyền đi nguyên vẹn theo mọi hướng.
❗Áp suất \(p\) tại một điểm ở độ sâu \(h\) so với mặt thoáng chất lỏng được tính bằng:
\(p=d.h\)
Trong lòng chất lỏng đứng yên, áp suất tại những điểm có cùng độ sâu như nhau là như nhau.
Trái Đất được bao bọc bởi lớp không khí dày hàng ngàn kilômét. Lớp không khí này được gọi là khí quyển.
Áp suất do lớp không khí bao quanh Trái Đất tác dụng lên mọi vật trên Trái Đất gọi là áp suất khí quyển.
Thí nghiệm 3
Chuẩn bị:
- Một cốc thuỷ tinh
- Một bình nước
- Một tấm nylon cứng
- Khay đựng dụng cụ thí nghiệm
Tiến hành:
- Rót đầy nước vào cốc, đặt tấm nylon cứng che kín miệng cốc, rồi dùng tay giữ chặt tấm nylon cứng trên miệng cốc và từ từ úp ngược miệng cốc xuống.
- Từ từ đưa tay nhẹ ra khỏi miệng cốc, quan sát xem tấm nylon có bị nước đẩy rơi khỏi miệng cốc không.
\(\rightarrow\) Tấm nylon không bị nước đẩy rời khỏi miệng cốc.
Giải thích:
Do áp suất khí quyển bên ngoài cốc tác dụng lên tấm nylon lớn hơn áp suất của nước bên trong cốc tác dụng lên tấm nylon.
❗Một ống thủy tinh có hai đầu hở được cắm vào trong nước để nước đi vào ống. Dùng ngón tay bịt kín đầu trên của ống rồi kéo ống ra khỏi nước.
→ Nước trong ống không chảy hết ra ngoài.
Giải thích:
Do áp lực của không khí tác dụng vào nước từ phía dưới lên lớn hơn trọng lượng của cột nước nên nước không chảy ra khỏi ống.
Nếu bỏ ngón tay bịt đầu ống ra thì phần không khí phía trên cột nước trong ống thông với khí quyển, áp suất khí trong ống cộng với áp suất cột nước sẽ lớn hơn áp suất khí quyển làm cho nước chảy ra khỏi ống.
2. Một số ảnh hưởng và ứng dụng của áp suất không khí
Áp suất không khí là áp suất được hình thành trong môi trường không khí. Áp suất không khí có nhiều ảnh hưởng tới sự sống của các sinh vật trên Trái Đất, trong đó có con người.
Khi thay đổi áp suất đột ngột, ta thấy có tiếng động trong tai như khi ngồi trên máy bay lúc hạ cánh hoặc cất cánh, khi leo núi cao,...
Trong đời sống và kĩ thuật có nhiều dụng cụ và máy móc được chế tạo nhờ ứng dụng áp suất không khí. Ví dụ: giác mút treo tường, bình xịt nước, tàu đệm khí,...
1. Chất lỏng gây áp suất theo mọi phương lên các vật ở trong lòng nó. Vật càng ở sâu trong lòng chất lỏng thì chịu tác dụng của áp suất chất lỏng càng lớn.
2. Áp suất tác dụng vào chất lỏng sẽ được chất lỏng truyền đi nguyên vẹn theo mọi hướng.
3. Trái Đất và mọi vật trên Trái Đất đều chịu tác dụng của áp suất khí quyển theo mọi phương.
4. Khi thay đổi áp suất đột ngột có thể gây ra tiếng động trong tai.
5. Áp suất không khí được ứng dụng để chế tạo một số dụng cụ phục vụ đời sống như: giác mút, bình xịt,...