Bồi dưỡng học sinh giỏi vật lý phần áp suất công công suất nhiệt học

Bồi dưỡng học sinh giỏi vật lý phần áp suất – công – công suất – nhiệt học

Người soạn: Lương văn minh 1

PHẦN II: ÁP SUẤT I - TÓM TẮT LÝ THUYẾT. 1. Định nghĩa áp suất: áp suất có giá trị bằng áp lực trên một đơn vị diện tích bị ép.

S F P  Trong đó: - F: áp lực là lực tác dụng vuông góc với mặt bị ép.

- S: Diện tích bị ép (m2 ) - P: áp suất (N/m2). 2. Định luật Paxcan.

áp suất tác dụng lên chất lỏng (hay khí) đựng trong bình kín được chất lỏng (hay khí) truyền đi

nguyên vẹn theo mọi hướng.

3. Máy dùng chất lỏng: s S f F  ; - S,s: Diện tích của Pitông lớn, Pittông nhỏ (m2)

- f: Lực tác dụng lên Pitông nhỏ. (N) - F: Lực tác dụng lên Pitông lớn (N) Vì thể tích chất lỏng chuyển từ Pitông này sang Pitông kia là như nhau do đó:

V = S.H = s.h (H,h: đoạn đường di chuyển của Pitông lớn, Pitông nhỏ) => H

h f F 

4. áp suất của chất lỏng. a) áp suất do cột chất lỏng gây ra tại một điểm cách mặt chất lỏng một đoạn h. : P = h.d = 10 .D . h Trong đó: h là khoảng cách từ điểm tính áp suất đến mặt chất lỏng (đơn vị m) d, D trọng lượng riêng (N/m3); Khối lượng riêng (Kg/m3) của chất lỏng

P: áp suất do cột chất lỏng gây ra (N/m2) b) áp suất tại một điểm trong chất lỏng.P = P0 + d.h Trong đó: P0: áp khí quyển (N/m2); d.h: áp suất do cột chất lỏng gây ra; P: áp suất tại điểm cần tính) 5. Bình thông nhau: - Bình thông nhau chứa cùng một chất lỏng đứng yên, mực chất lỏng ở hai nhánh luôn luôn bằng nhau. - Bình thông nhau chứa nhiều chất lỏng khác nhau đứng yên, mực mặt thoáng không bằng nhau

nhưng các điểm trên cùng mặt ngang (trong cùng một chất lỏng) có áp suất bằng nhau. (hình bên)









 

 

B A

B

A

P P

h d P P

h d P P

2 2 0

1 1 0

.

.

6. Lực đẩy Acsimet.

F = d.V - d: Trọng lượng riêng của chất lỏng hoặc chất khí (N/m3) - V: Thể tích phần chìm trong chất lỏng hoặc chất khí (m3) - F: lực đẩy Acsimet luôn hướng lên trên (N) 7. Điều kiện vật nổi, vật chìm, vật lơ lửng F < P vật chìm; F = P vật lơ lửng; F > P vật nổi (P là trọng lượng của vật) 8. Công thức tính thể tích các hình: Hình trụ: V = S.h( S diện tích đáy, h chiều cao) Hình hộp: V = a.b.c ( a chiều rộng , b dài, c cao )

Khối lượng riêng: D = V

m ;Trọng lượng riêng: d = V

P

ThuVienDeThi.com

Bồi dưỡng học sinh giỏi vật lý phần áp suất – công – công suất – nhiệt học

Người soạn: Lương văn minh 2

Biểu thức liên hệ giữa khối lượng và trọng lượng: P = 10m

Biểu thức liên hệ giữa khối lượng riêng và trọng lượng riêng: d = 10D

II- BÀI TẤP: Câu 1: Hai hình trụ A và B đặt thẳng đứng có tiết diện lần lượt là 100cm2 và 200cm2 được nối thông đáy bằng một ống nhỏ qua khoá k như hình vẽ. Lúc đầu khoá k để ngăn cách hai bình, sau đó đổ 3 lít dầu vào bình A, đổ 5,4 lít nước vào bình B. Sau đó mở khoá k để tạo thành một bình thông nhau. Tính độ cao mực chất lỏng ở mỗi bình. Cho biết trọng lượng riêng của dầu và của nước lần lượt là: d1=8000N/m3 ; d2= 10 000N/m3; Giải: Gọi h1, h2 là độ cao mực nước ở bình A và bình B khi đã cân bằng. SA.h1+SB.h2 =V2  100 .h1 + 200.h2 =5,4.103 (cm3)  h1 + 2.h2= 54 cm (1)

Độ cao mực dầu ở bình B: h3 = ) ( 30 100

10 .3 3 1 cm S V

A

  .

áp suất ở đáy hai bình là bằng nhau nên. d2h1 + d1h3 = d2h2 10000.h1 + 8000.30 = 10000.h2  h2 = h1 + 24 (2) Từ (1) và (2) ta suy ra: h1+2(h1 +24 ) = 54  h1= 2 cm  h2= 26 cm Câu 2: Một chiếc vòng bằng hợp kim vàng và bạc, khi cân trong không khí có trọng lượng P0= 3N. Khi cân trong nước, vòng có trọng lượng P = 2,74N. Hãy xác định khối lượng phần vàng và khối lượng phần bạc trong chiếc vòng nếu xem rằng thể tích V của vòng đúng bằng tổng thể tích ban đầu V1 của vàng và thể tích ban đầu V2 của bạc. Khối lượng riêng của vàng là 19300kg/m3, của bạc 10500kg/m3. Giải: Gọi m1, V1, D1 ,là khối lượng, thể tích và khối lượng riêng của vàng. Gọi m2, V2, D2 ,là khối lượng, thể tích và khối lượng riêng của bạc. - Khi cân ngoài không khí. P0 = ( m1 + m2 ).10 (1) - Khi cân trong nước.

P = P0 - (V1 + V2).d = 10 . .

2

2

1

1 2 1  

  



 

  

    D D m D m m m =  

  



 

 …