A. Lý Thuyết Về Áp Lực và Áp Suất
Để giải quyết các Bài Tập áp Suất Lớp 8, học sinh cần nắm vững kiến thức cơ bản về áp lực và áp suất, cũng như công thức tính áp suất.
1. Áp Lực
Áp lực là lực ép có phương vuông góc với bề mặt bị ép. Ví dụ, khi một vật nặng đặt lên mặt bàn, trọng lực của vật tác dụng lên mặt bàn theo phương thẳng đứng, và lực này được gọi là áp lực.
2. Áp Suất
Áp suất là độ lớn của áp lực trên một đơn vị diện tích bị ép. Nói cách khác, áp suất cho biết mức độ tập trung của áp lực lên một bề mặt.
Công thức tính áp suất:
- p = F/S
Trong đó:
- p: Áp suất (Pa)
- F: Áp lực (N)
- S: Diện tích bị ép (m²)
Đơn vị của áp suất là Pascal (Pa): 1 Pa = 1 N/m². Ngoài ra, áp suất còn có thể được đo bằng các đơn vị khác như N/cm², bar, atm,…
B. Ví Dụ Minh Họa Bài Tập Áp Suất Lớp 8
Để hiểu rõ hơn về cách áp dụng lý thuyết vào giải bài tập áp suất lớp 8, chúng ta sẽ xét một số ví dụ sau:
Ví dụ 1: Trong các cách tăng, giảm áp suất sau đây, cách nào là không đúng:
A. Muốn tăng áp suất thì giảm áp lực, tăng diện tích bị ép
B. Muốn tăng áp suất thì tăng áp lực, giảm diện tích bị ép
C. Muốn giảm áp suất thì phải giảm áp lực lực, giữ nguyên diện tích bị ép
D. Muốn giảm áp suất thì phải giữ nguyên áp lực, tăng diện tích bị ép
Lời giải:
Đáp án A
Áp suất được xác định bởi công thức: p = F/S. Vì vậy nếu giảm áp lực và tăng diện tích bị ép thì áp suất sẽ giảm.
Ví dụ 2: Hai người có khối lượng lần lượt là m1 và m2. Người thứ nhất đứng trên tấm ván diện tích S1, người thứ hai đứng trên tâm ván diện tích S2. Nếu m2 = 1,2m1 và S1 = 1,2 S2 thì khi so sánh áp suất hai người đứng trên mặt đất ta có:
A. p1 = p2
B. p1 = 1,2p2
C. p2 = 1,2p1
D. p2 = 1,44p1
Lời giải:
Đáp án D
m2 = 1,2m1 => P2 = 1,2P1.
Vậy áp lực F2 = 1,2F1
Áp dụng công thức: p = F/S
Suy ra:
C. Bài Tập Vận Dụng Về Áp Suất (Có Lời Giải Chi Tiết)
Dưới đây là một số bài tập áp suất lớp 8 để các bạn luyện tập:
Câu 1: Khi đoàn tàu đang chuyển động trên đường ray nằm ngang thì áp lực có độ lớn bằng lực nào ?
A. Lực kéo do đầu tàu tác dụng lên toa tàu
B. Trọng lực của tàu
C. Lực ma sát giữa tàu và đường ray
D. Tổng của trọng lực và lực ma sát
Lời giải:
Đáp án B
Áp lực mà đoàn tàu tác dụng lên đường ray bằng đúng trọng lượng của đoàn tàu.
Câu 2: Các viên gạch giống hệt nhau được xếp trên nền nhà như trong hình vẽ. Trường hợp nào áp suất do các viên gạch tác dụng lên nền nhà là lớn nhất?
A. 3
B. 2
C. 1
D. 4
Lời giải:
Đáp án A
Trọng lượng của các viên gạch bằng nhau nên áp lực do gạch tác dụng lên mặt đất trong 4 trường hợp này đều như nhau.
Vậy áp suất lớn nhất khi diện tích tiếp xúc nhỏ nhất. Trong trường hợp 3 diện tích tiếp xúc nhỏ nhất nên áp suất tác dụng lên mặt đất là lớn nhất
Câu 5: Một viên gạch dạng hình hộp chữ nhật có kích thước các chiều dài, rộng, cao lần lượt là 20cm; 10cm; 5cm. Biết viên gạch nặng 1,2kg. Đặt viên trên mặt bàn nằm ngang thì áp suất nhỏ nhất mà viên gạch tác dụng vào mặt bàn là:
A. 12N/m2
B. 240N/m2
C. 600N/m2
D. 840N/m2
Lời giải:
Đáp án C
Trọng lượng của viên gạch là: 1,2.10 = 12 (N)
Áp suất của viên gạch tác dụng lên mặt bàn nhỏ nhất khi diện tíc tiếp xúc lớn nhất.
Diện tích tiếp xúc lớn nhất là: 20.10 = 200 (cm2) = 0,02 (m2)
Áp suất nhỏ nhất mà viên gạch tác dụng vào mặt bàn là:
Câu 7: Người ta tác dụng một áp lực có độ lớn 600N vào một thiết bị đo áp suất thì đo được áp suất là 3000N/m2. Diện tích bị ép có độ lớn là bao nhiêu?
Lời giải:
Áp suất lên diện tích bị ép có độ lớn là :
Đáp số: 0,2m2
Câu 9: Đặt một bao gạo 60kg lên một cái ghế 4 chân có khói lượng 4kg. điện tích tiếp xúc với mặt đất của mỗi chân ghế là 8cm2. Tính áp suất các chân ghế tác dụng lên mặt đất.
Lời giải:
Đổi 8cm2 = 0,0008 (m2)
Khối lượng của bao gạo và ghế là: 60 + 4 = 64 (kg)
Trọng lượng của bao gạo và ghế là: 64.10 = 640 (N)
Áp suất của các chân ghế tác dụng lên mặt đất là :
Đáp số: 200000N/m2
Câu 10: Một xe tăng có trọng lượng 340000N. Tính áp suất của xe tăng lên mặt đường nằm ngang, biết rằng diện tích tiếp xúc của các bản xích với đất là 1,5m2. Hãy so sánh áp suất đó với áp suất của một ô tô nặng 20 000N có diện tích các bánh xe tiếp xúc với mặt đất nằm ngang là 250cm2. Dựa vào kết quả tính toán ở trên, hãy trả lời câu hỏi: vì sao xe tăng có thể chạy trên đất mềm mà ô tô thì lại không?
Lời giải:
Áp suất của xe tăng lên mặt đường nằm ngang là:
Áp suất của ô tô lên mặt đường nằm ngang là:
= 800000 (N/m2)
Xe tăng nặng hơn ô tô nhưng do xe tăng dùng xích có bản rộng nên áp suất gây ra bởi xe tăng nhỏ. Còn ô tô dùng bánh nên áp suất gây ta bởi trọng lượng của ô tô còn lớn hơn.
Áp suất của xe tăng lên mặt đường nằm ngang còn nhỏ hơn nhiều lần áp suất của ô tô. Do đó xe tăng chạy được dưới đất mềm.
