KHỞI ĐỘNG

Câu hỏi: Tại sao khi một em bé đứng lên chiếc đệm (nệm) thì đệm lại bị lún sâu hơn khi người lớn nằm trên nó (hình bên)?

Giải chi tiết:

Vì áp suất do em bé tạo ra trên diện tích bề mặt bị ép lớn hơn áp suất do người lớn tạo ra.

I. ÁP LỰC LÀ GÌ?

Câu 1: Quan sát Hình 15.1 Trang 64, hãy chỉ ra lực nào trong số các lực được mô tả đưới đây là áp lực.

- Lực của người tác dụng lên sợi dây.

- Lực của sợi đây tác dụng lên thùng hàng.

- Lực của thùng hàng tác dụng lên mặt sàn.

- Lực của ngón tay tác dụng lên mũi đinh.

- Lực của đầu đinh tác dụng lên tấm xốp.

Giải chi tiết:

Các lực được mô tả là áp lực là:

- Lực của thùng hàng tác dụng lên mặt sàn.

- Lực của ngón tay tác dụng lên mũ đinh.

- Lực của đầu đinh tác dụng lên tấm xốp.

II. ÁP SUẤT

Câu 1: Từ kết quả thí nghiệm trên có thể rút ra nhận xét gì về các yếu tố ảnh hưởng đến độ lún.

Chuẩn bị: Hai khối sắt giống nhau có dạng hình hộp chữ nhật; một khay nhựa hoặc thủy tinh trong suốt đựng bột mịn.

Tiến hành:

- Bố trí thí nghiệm lần lượt theo Hình 15.2 a, b, c.

- Quan sát độ lún của khối sắt xuống bột mịn ứng với mỗi trường hợp a, b, c.

- So sánh độ lớn của áp lực, diện tích bị ép, độ lún của khối sắt xuống bột mịn của trường hợp a với trường hợp b, của trường hợp a với trường hợp c. Chọn dấu "=", ">", "<", vào vị trí dấu … thích hợp để hoàn thành vào vở theo mẫu Bảng 15.1.

Giải chi tiết:

Kết quả thí nghiệm:

- Cùng diện tích bị ép như nhau, nếu độ lớn của áp lực càng lớn thì tác dụng nó cũng càng lớn.

- Cùng độ lớn của áp lực như nhau, nếu diện tích bị ép càng nhỏ thì tác dụng của áp lực càng lớn.

Như vậy, tác dụng của độ lún phụ thuộc vào diện tích bị ép và độ lớn của áp lực.

Câu 2: Một xe tăng có trọng lượng 350 000 N.

a) Tính áp suất của xe tăng lên mặt đường nằm ngang, biết rằng diện tích tiếp xúc của các bản xích với mặt đường là 1,5 m².

b) Hãy so sánh áp suất của xe tăng với áp suất của một ô tô có trọng lượng 25 000 N, diện tích các bánh xe tiếp xúc với mặt đường năm ngang là 250 cm².

Giải chi tiết:

a) Áp suất của xe tăng lên mặt đường nằm ngang

p = = = 233 333 (N)

b) Áp suất của một ô tô:

p = = = 1 000 000 (N)

Vậy áp suất của ô tô lớn hơn xe tăng.

Câu 2: Hãy trả lời câu hỏi đã đặt ra ở phần mở bài.

Giải chi tiết:

Do diện tích bề mặt tiếp xúc với đệm khi nằm lớn hơn khi đứng, áp lực như nhau nên áp suất bề mặt khi nằm nhỏ hơn khi đứng. Vì vậy ta thấy khi đứng đệm lún sâu hơn.

Câu 3: Từ công thức tính áp suất p = hãy đưa ra nguyên tắc để làm tăng, giảm áp suất.

Giải chi tiết:

Từ công thức tính áp suất p = .

Các cách làm tăng áp suất

Để tăng áp suất, ta có thể tăng áp lực F và giảm diện tích bị ép S, hoặc làm theo các cách sau:

• Cách 1: Tăng áp lực, giữ nguyên diện tích bị ép.

• Cách 2: Giảm diện tích bị ép, giữ nguyên áp lực.

• Cách 3: Đồng thời giảm diện tích bị ép, tăng áp lực.

Các cách làm giảm áp suất

Muốn giảm áp suất thì ta giảm áp lực F và tăng diện tích bị ép S, hoặc:

• Cách 1: Tăng diện tích bị ép, giữ nguyên áp lực.

• Cách 2: Giảm áp lực, giữ nguyên diện tích bị ép.

• Cách 3: Vừa giảm áp lực tác dụng lên bề mặt, vừa tăng diện tích tiếp xúc.

Câu 4: Thảo luận và thực hiện những nhiệm vụ đưới đây:

1. Một người làm vườn cần đóng một chiếc cọc xuống đất. Hãy đề xuất phương án để có thể đóng được chiếc cọc xuống đất một cách dễ dàng. Giải thích.

2. Để xe ô tô có thể vượt qua vùng đất sụt lún người ta thường làm như thế nào? Mô tả cách làm và giải thích.

Giải chi tiết:

1. Một người làm vườn cần đóng một chiếc cọc xuống đất. Để có thể đóng được chiếc cọc xuống đất một cách dễ dàng người ta nên vót nhọn đầu cọc đóng xuống đất và dùng lực theo phương vuông góc với mặt đất. Vì khi đầu cọc nhọn sẽ làm giảm diện tích bị ép dẫn đến tăng áp suất vì vậy ta đóng cọc được dễ dàng hơn.

2. Để xe ô tô có thể vượt qua vùng đất sụt lún thì người lái có thể sử dụng rơm, cỏ khô để thoát lầy. Trước tiên, cần buộc rơm vào bánh xe và cho xe di chuyển từ từ. Nên về số thấp để bánh xe buộc rơm có lực bám và bám vào mặt đường tốt hơn. Trong trường hợp không có rơm thì có thể thay thế bằng cỏ khô hoặc cành cây.

Bên cạnh đó còn có thể sử dụng thanh gỗ. Hãy buộc thanh gỗ bản dẹt ngang bánh xe. Khi di chuyển, thanh gỗ sẽ tì lên mặt đất và bánh xe sẽ dễ dàng lăn ra được khỏi vũng lầy.

Để thoát lầy cần triệt tiêu ma sát trượt của bánh xe. Do đó, thanh gỗ hay xích sắt, rơm, cỏ,... sẽ giúp bánh xe có được độ bám và thoát lún nhanh chóng.

Câu 5: Nêu thêm những ví dụ trong thực tế về công dụng của việc làm tăng, giảm áp suất.

Giải chi tiết:

Ví dụ cách làm tăng áp suất:

• Trong thực tế, để tăng áp suất của đinh khi đóng vào một vật nào đó người ta làm cho đầu đinh nhọn (giảm diện tích bị ép)

• Vót nhọn cọc tre trước khi cắm xuống đất để tăng áp suất.

• Ống hút cắm vào hộp sữa có đầu nhọn -> giảm diện tích bị ép nên áp suất tăng.

Ví dụ cách làm giảm áp suất:

• Kê thêm vật vào dưới chân bàn, chân tủ để giảm áp suất.

• Kéo bánh xe đi trên mặt đất mềm không bị lún là tăng diện tích mặt bị ép.

• Xe tăng dùng xích có bản rộng để giảm áp suất.