Bài 17. Áp suất trong chất lỏng

I. SỰ TRUYỀN ÁP SUẤT CỦA CHẤT LỎNG

- Áp suất tác dụng vào chất lỏng sẽ được chất lỏng truyền đi nguyên vẹn theo mọi hướng.

- Tính chất truyền áp suất nguyên vẹn theo mọi hướng của chất lỏng là cơ sở cho hoạt động của hệ thống phanh, máy thuỷ lực, ...

+ Trong hệ thống phanh của ô tô, người ta dùng chất lỏng là dầu để truyền áp suất. Khi đạp vào chân phanh, pit-tông sẽ nén chất lỏng, tạo nên áp suất truyền nguyên vẹn đến hệ thống phanh của các bánh xe, đảm bảo an toàn cho xe.

+ Máy thuỷ lực có cấu tạo gồm hai xilanh được nối thông với nhau, bên trong hai xilanh có chứa đầy chất lỏng. Hai xilanh được đậy kín bằng hai pit-tông: pit-tông nhỏ có tiết diện s, pit-tông lớn có tiết diện S. Khi tác dụng một lực ƒ lên pit-tông nhỏ, lực này gây áp suất p = ƒ/S lên chất lỏng. Áp suất này được chất lỏng truyền nguyên vẹn tới pit-tông lớn và gây nên lực nâng F lên pit-tông lớn.

II. ĐỊNH LUẬT ARCHIMEDES

- Nếu đưa một vật vào trong chất lỏng thì chất lỏng tác dụng lực đẩy, gọi là lực đẩy Archimedes. Lực này có phương thẳng đứng, chiều từ dưới lên, độ lớn bằng trọng lượng của phần chất lỏng mà vật chiếm chỗ.

- Lực đẩy Archimedes F_A có thể được tính theo công thức sau:

F_A = d × V

Trong đó: d là trọng lượng riêng chất lỏng (N/m³) và V là thể tích chất lỏng bị vật chiếm chỗ.

III. ĐIỀU KIỆN ĐỂ VẬT NỔI, VẬT CHÌM

- Gọi F_A là lực đẩy Archimedes, Pv là trọng lượng của vật, Dv là khối lượng riêng của vật, Do là khối lượng riêng của chất lỏng.

- Một vật được nhúng trong chất lỏng thì:

+ Vật nổi lên khi: F_A > P_v hay: D_o > D_v

+ Vật chìm xuống khi: F_A < P_v hay: D_o < D_v

+ Vật lơ lửng trong chất lỏng khi: F_A = P_v hay: D_o = D_v