Nó được mô tả là áp lực đối với hành động và kết quả của việc nén, ép hoặc ép ; sự ép buộc có thể được tác động lên một đối tượng hoặc một nhóm; hoặc cường độ vật lý cho phép thể hiện sức mạnh hoặc lực tác dụng lên một phần tử hoặc cơ thể trong một đơn vị bề mặt nhất định.
Mặt khác, thủy tĩnh là một nhánh của cơ học chuyên về sự cân bằng của chất lỏng . Thuật ngữ này cũng được sử dụng như một tính từ để chỉ những gì thuộc về hoặc được liên kết với lĩnh vực cơ học đó.
Do đó, áp suất thủy tĩnh chiếm áp suất hoặc lực mà trọng lượng của chất lỏng khi nghỉ có thể gây ra . Đó là áp lực mà một yếu tố gặp phải chỉ vì nó chìm trong chất lỏng.
Chất lỏng tạo ra áp lực ở phía dưới, các mặt của thùng chứa và trên bề mặt của vật thể được đưa vào nó. Áp suất thủy tĩnh cho biết, với chất lỏng ở trạng thái nghỉ, gây ra một lực vuông góc với thành của container hoặc với bề mặt của vật thể.
Trọng lượng tác dụng của chất lỏng tăng khi độ sâu tăng. Áp suất thủy tĩnh tỷ lệ thuận với giá trị của trọng lực, mật độ của chất lỏng và độ sâu mà nó được đặt.
Áp suất thủy tĩnh [ p ] có thể được tính từ phép nhân trọng lực [ g ], mật độ [ d ] của chất lỏng và độ sâu [ h ]. Trong phương trình: p = dxgxh .
Loại áp lực này được nghiên cứu rất nhiều ở các trung tâm giáo dục khác nhau để những người trẻ tuổi có thể hiểu rõ về nó và xem nó như thế nào trong ngày của họ. Do đó, ví dụ, một trong những thí nghiệm được sử dụng nhiều nhất bởi các giáo viên khoa học để giải thích điều đó được thực hiện bằng cách trộn các chất lỏng khác nhau.
Trong trường hợp cụ thể này, người ta thường đặt cược vào việc đưa nước, dầu và rượu vào cốc hoặc xô. Do đó, dựa trên mật độ của từng chất lỏng này đạt được rằng nước ở dưới đáy, dầu trên đó và cuối cùng trên cả hai rượu sẽ được đặt. Và nó có mật độ cao hơn.
Nếu chất lỏng đang chuyển động, nó sẽ không còn gây áp suất thủy tĩnh, mà sẽ được gọi là áp suất thủy động lực . Trong trường hợp này, chúng ta đang phải đối mặt với áp suất nhiệt động lực học phụ thuộc vào hướng lấy từ một điểm.
Trong lĩnh vực sức khỏe, chúng tôi cũng nói về cái được gọi là áp suất thủy tĩnh mao quản để xác định cái dựa trên việc bơm tim và những gì nó làm là đẩy máu qua các mạch. Trước mặt nó cũng là áp suất thủy tĩnh kẽ, đến lượt nó là chất mang chất lỏng kẽ, được đặt trong không gian giữa các tế bào.
Cũng trong lĩnh vực này, còn có cái gọi là áp suất thẩm thấu mao mạch được phát triển bởi protein huyết tương, đẩy nước vào trong tàu. Và cuối cùng chúng ta tìm thấy áp suất thẩm thấu kẽ, cũng được tạo ra bởi các protein đó nhưng được xác định bởi nồng độ thấp hơn so với trước đó.
Xem thêm các sách tham khảo liên quan:
Giải Bài Tập Vật Lí 10 – Bài 41: Áp suất thủy tĩnh. Nguyên lí Pa-xcan [Nâng Cao] giúp HS giải bài tập, nâng cao khả năng tư duy trừu tượng, khái quát, cũng như định lượng trong việc hình thành các khái niệm và định luật vật lí:
Câu c1 [trang 198 sgk Vật Lý 10 nâng cao]: Hãy lấy ví dụ áp lực đặt lên một tiết diện tiếp xúc giữa hai vật.
Lời giải:
– Người đứng trên mặt đất đặt lên diện tích mặt tiếp xúc với hai bàn chân có tiết diện S một áp lực F→bằng trọng lượng của người, áp suất gây bởi áp lực này được tính bằng công thức:
– Áp lực của nước [F] lên bộ quần áo lặn của thợ lặn dưới biển, áp lực của cả tòa nhà lên nền đất tiếp xúc….
Câu c2 [trang 199 sgk Vật Lý 10 nâng cao]: Áp suất thủy tinh có phụ thuộc hình dạng bình chứa không?
Lời giải:
Áp suất thủy tĩnh không phụ thuộc hình dạng của bình chứa [nó phụ thuộc áp suất khí quyển tại mặt thoáng, khối lượng riêng của chất lỏng và độ sâu của điểm khảo sát so với mặt thoáng].
Như vậy những điểm có cùng độ sâu [nằm trên mặt phẳng ngang] thì đều có áp suất tĩnh như nhau.
Câu c3 [trang 200 sgk Vật Lý 10 nâng cao]: Có thể dùng một lực nhỏ để nâng một ô tô lên được không?
Lời giải:
Ta có thể dùng một lực nhỏ để nâng một ô tô lên được như hình 41.6 [SGK].
Thật vậy, theo nguyên lý Paxcan ta có:
Nếu S2 rất lớn so với S1 thì F1 rất nhỏ so với F2. Như vậy có thể dùng một lực nhỏ F1 để tạo một lực lớn F2 để nâng được ô tô lên.
Câu 1 [trang 201 sgk Vật Lý 10 nâng cao]: Ba bình hình dạng khác nhau nhưng có diện tích đáy bằng nhau [hình sau]. Đổ nước vào các bình sao cho mực nước cao bằng nhau. Hỏi:
a] Áp suất và lực ép của nước lên đáy các bình có bằng nhau không?
b] Trọng lượng của nước trong ba bình có bằng nhau không?tại sao?
Lời giải:
a] Bằng nhau, vì chiều cao bằng nhau và diện tích đáy bằng nhau.
b] Không bằng nhau, vì thể tích của ba khối nước không bằng nhau
Câu 2 [trang 201 sgk Vật Lý 10 nâng cao]: Áp suất khí quyển là 105 N/m2. Diện tích ngực của người trung bình là 1300 cm2. Như vậy lực nén của không khí lên ngực cỡ 13000 N, một lực khổng lồ. Tại sao cơ thể người lại chịu được lực ép đến như vậy?
Lời giải:
Bên trong cơ thể người, áp suất bằng áp suất khí quyển nên áp lực lên cơ thể người từ phía trong và phía ngoài là cân bằng nhau nên coi như triệt tiêu.
Bài 1 [trang 201 sgk Vật Lý 10 nâng cao]: Chọn câu sai
A. Khi xuống càng sâu trong nước thì ta chịu một áp suất càng lớn.
B. Áp suất của chất lỏng không phụ thuộc vào khối lượng riêng của chất lỏng.
C. Độ chênh áp suất tại hai vị trí khác nhau trong chất lỏng không phụ thuộc áp suất khí quyển ở mặt thoáng.
D. Độ tăng áp suất lên một bình kín được truyền đi nguyên vẹn khắp bình.
Lời giải:
Đáp án: B
Công thức tính áp suất thủy tĩnh tại một điểm trong chất lỏng cách mặt thoáng chất lỏng h:
p = pa + ρgh
Ta thấy áp suất p có phụ thuộc vào ρ là khối lượng riêng của chất lỏng → phát biểu B là sai.
Bài 2 [trang 201 sgk Vật Lý 10 nâng cao]: Hãy tính áp suất tuyệt đối p ở độ sâu 1000m dưới nước biển. Cho khối lượng riêng của nước biển là 1,0.103 kg/m3 và pa = 1,01.105 N/m5.
Lời giải:
Áp suất tuyệt đối p ở độ sâu 1000m dưới nước biển là:
p = pa + ρ.g.h = 1,01.105 + 1,0.103.9,8.1000 = 99,01 N/m2
Bài 3 [trang 201 sgk Vật Lý 10 nâng cao]: Một máy nâng thủy lực của trạm sửa chữa ô tô dùng không khí nén lên một pit-tông có bán kính 5cm. Áp suất được truyền sang một pit-tông khác có bán kính 15 cm. Hỏi khí nén phải tạo ra một lực ít nhất bằng bao nhiêu để nâng một ô tô có trọng lượng 13000N? Áp suất khí nén khi đó bằng bao nhiêu?
Lời giải:
Máy nâng thủy lực hoạt động theo nguyên lý Paxcan:
Ta có:
Vậy khí nén phải tạo ra một lực ít nhất bằng F1 để nâng một ô tô có trọng lượng P = F2 = 13000N
Áp suất khí nén khi đó là:
Bài 4 [trang 201 sgk Vật Lý 10 nâng cao]: Cửa ngoài một nhà rộng 3,4m cao 2,1m. Một trận bão đi qua, áp suất bên ngoài giảm đi còn 0,96 atm. Trong nhà áp suất vẫn giữ 1,0 atm. Hỏi lực toàn phần ép vào cửa là bao nhiêu?
Lời giải:
Độ chênh áp suất tác dụng lên diện tích cửa là:
Δp = pt – pn
Δp =1 – 0,96 = 0,04 atm = 0,04.1,013.105 = 4052 Pa
Áp suất của khí quyển bên trong và ngoài phòng tác dụng lên cửa MN hai lực song song ngược chiều. Do vậy hợp lực tác dụng lên cửa là: Fhl→= Ft→+ Fn→
Vì Ft > Fn nên Fhl→có chiều hướng ra ngoài và có độ lớn:
Fhl = Ft – Fn = pt.S – pn.S = [pt – pn].S = Δp.S = 4052.3,4.2,1 = 28931 N