Bài 15. Áp suất trên một bề mặt trang 43, 44

15.1

Trường hợp nào sau đây áp suất của người tác dụng lên mặt sàn là lớn nhất?

A. Đi giày cao gót và đứng cả hai chân.

B. Đi giày cao gót và đứng co một chân.

C. Đi giày đế bằng và đứng cả hai chân.

D. Đi giày đế bằng và đứng co một chân.

Phương pháp giải:

Áp dụng lí thuyết về áp suất lên một bề mặt

Lời giải chi tiết:

Đi giày cao gót và đứng co một chân áp suất của người tác dụng lên mặt sàn là lớn nhất

Đáp án: B

15.2

Áp lực là

A. lực ép vuông góc với mặt bị ép.

B. lực song song với mặt bị ép.

C. lực kéo vuông góc với mặt bị kéo.

D. lực tác dụng của vật lên giá treo.

Phương pháp giải:

Áp dụng lí thuyết về áp lực

Lời giải chi tiết:

Áp lực là lực ép vuông góc với mặt bị ép

Đáp án: A

15.3

Chọn câu đúng.

A. Áp suất có số đo bằng độ lớn của áp lực trên một đơn vị diện tích.

B. Áp suất và áp lực có cùng đơn vị đo.

C. Áp lực là lực ép vuông góc với mặt bị ép, áp suất là lực ép không vuông góc với mặt bị ép.

D. Giữa áp suất và áp lực không có mối quan hệ nào

Phương pháp giải:

Áp suất có số đo bằng độ lớn của áp lực trên một đơn vị diện tích

Lời giải chi tiết:

Đáp án: A

15.4

Một áp lực 9 N tác dụng lên một diện tích 3 m² gây ra áp suất là

A. 12 N/m².

B. 3 N/m².

C. 27 N/m².

D. 0,33 N/m².

Phương pháp giải:

Áp dụng công thức tính áp suất $p=\frac{F}{S}$

Lời giải chi tiết:

Một áp lực 9 N tác dụng lên một diện tích 3 m² gây ra áp suất là

$p=\frac{F}{S}=\frac{9}{3}=3N/m^2$

15.5

Một áp lực 500 N gây ra áp suất 2 500 N/m² lên diện tích bị ép. Diện tích mặt bị ép là

A. 200 cm².

B. 2 000 cm²

C. 500 cm²

D. 125 cm²

Phương pháp giải:

Áp dụng công thức tính áp suất $p=\frac{F}{S}$

Lời giải chi tiết:

Một áp lực 500 N gây ra áp suất 2 500 N/m² lên diện tích bị ép. Diện tích mặt bị ép là $p=\frac{F}{S}\Rightarrow S=\frac{F}{p}=\frac{500}{2500}=0,2m^2=2000c{m}^2$

15.6

Hai khối lập phương A và B làm bằng vật liệu giống nhau, khối B có cạnh lớn gấp đôi khối A. Đặt khối A lên mặt của khối B như Hình 15.1 thì khối A tạo áp suất (p) lên mặt của khối B. Nếu đặt khối B lên trên một mặt của khối A thì áp suất của khối B tác dụng lên trên bề mặt của khốỉ A là

A. 16p

B. 12p

C. 4p

D. 8p

Phương pháp giải:

Nếu đặt khối B lên trên một mặt của khối A thì áp suất của khối B tác dụng lên trên bề mặt của khốỉ A là 8p

Lời giải chi tiết:

Đáp án: D

15.7

Hãy giải thích tại sao mũi đinh thì cần phải nhọn còn chân ghế thì lại không

Phương pháp giải:

Áp dụng lí thuyết áp suất lên một bề mặt

Lời giải chi tiết:

Khi đóng đinh ta cần áp suất lớn để đưa đinh ngập sâu vào vật cần đóng đinh, nên mũi đinh cần phải nhọn (diện tích bị ép nhỏ) để tăng áp suất. Còn chân ghế nếu nhọn dẫn đến áp suất lớn làm lún, hỏng sàn nhà

15.8

Gió gây ra áp suất lên bất kì một bề mặt nào mà gió thổi vào. Nếu gió gây ra một áp suất 2 000 Pa lên một cánh cửa có diện tích là 3,5 m² thì áp lực tác dụng lên cánh cửa bằng bao nhiêu?

Phương pháp giải:

Áp dụng công thức tính áp suất $p=\frac{F}{S}$

Lời giải chi tiết:

Áp lực tác dụng lên cánh cửa bằng là

$p=\frac{F}{S}\Rightarrow F=p.S=2000.3,5=7000N$

15.9

Một con voi có trọng lượng 80 000 N. Diện tích mỗi bàn chân của con voi là 0,1m². Tính áp suất của con voi này gây ra trên mặt đất trong các trường hợp:

a) Con voi đứng cả bốn chân trên mặt đất.

b) Con voi nhấc một chân lên khỏi mặt đất

Phương pháp giải:

Áp dụng công thức tính áp suất $p=\frac{F}{S}$

Lời giải chi tiết:

a) Diện tích tiếp xúc của bốn chân voi là: S = 4.0,1 = 0,4 m²

Áp suất của con voi này gây ra trên mặt đất là: $p=\frac{F}{S}=\frac{80000}{0,4}=200000N/m^2$

b) Diện tích tiếp xúc của ba chân voi là: S = 3.0,1 = 0,3 m²

Áp suất của con voi này gây ra trên mặt đất là: $p=\frac{F}{S}=\frac{80000}{0,3}=266666,7N/m^2$

15.10

Một người vác trên vai một thùng hàng và đứng yên trên sàn nhà. Trọng lượng của người là 650 N, trọng lượng của thùng hàng là 150 N. Biết diện tích tiếp xúc với sàn nhà của mỗi bàn chân là 200 cm². Hãy tính áp lực và áp suất của người lên sàn nhà.

Phương pháp giải:

Áp dụng công thức tính áp suất $p=\frac{F}{S}$

Lời giải chi tiết:

Lực người vác trên vai một thùng hàng tác dụng lên sàn là:

F = 650+150 = 800 (N).

Diện tích tiếp xúc của chân người là:

S = 2.200= 400 (cm²) = 0,04 (m²).

Áp suất người vác trên vai một thùng hàng tác dụng lên sàn là:

$p=\frac{F}{S}=\frac{800}{0,04}=20000N/m^2$

15.11

Một vật có trọng lượng 8,4 N, có dạng hình hộp chữ nhật, kích thước 3 cm X 4 cm X 5 cm. Hãy tính áp lực và áp suất trong các trường hợp khi lần lượt đặt ba mặt của vật này lên mặt sàn nằm ngang và nhận xét về các kết quả tính được

Phương pháp giải:

Áp dụng công thức tính áp suất $p=\frac{F}{S}$

Lời giải chi tiết:

Trong trường hợp này thì trọng lượng của vật chính là áp lực mà vật tác dụng lên mặt đất

Diện tích các mặt của khối hộp chữ nhật là:

S₁ = 3.4 = 12 cm² = 0,0012 m²

S₂ = 4.5 = 20 cm² = 0,002 m²

S₃ = 3.5 = 15 cm² = 0,0015 m²

Áp suất trong các trường hợp khi lần lượt đặt ba mặt của vật này lên mặt sàn nằm ngang là

$p_1=\frac{F}{S_1}=\frac{8,4}{0,0012}=7000N/m^2$

$p_2=\frac{F}{S_2}=\frac{8,4}{0,002}=4200N/m^2$

$p_3=\frac{F}{S_3}=\frac{8,4}{0,0015}=5600N/m^2$

Nhận xét: Diện tích tiếp xúc sàn nhà của các mặt càng lớn thì áp suất càng nhỏ