Mở đầu: 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)?
Lời giải:
- 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 hỏi: Quan sát Hình 15.1, hãy chỉ ra lực nào trong số các lực được mô tả dưới đây là áp lực.
- Lực của người tác dụng lên sợi dây.
- Lực của sợi dây tác dụng lên thùng hàng.
- 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.
Lời giải:
- Lực của đầu đình tác dụng lên tấm xốp là áp lực.
II. Áp suất
Hoạt động:
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.
Bảng 15.1. Kết quả thí nghiệm
Lời giải:
Các yếu tố ảnh hưởng tới độ lún là:
+ Độ lớn của áp lực lên diện tích bị ép.
+ Diện tích bề mặt bị ép.
Câu hỏi 1: 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 nằm ngang là 250 cm2.
Lời giải:
Một xe tăng có trọng lượng 350 000 N.
a) Áp suất của xe tăng lên mặt đường nằm ngang
p =
b) Áp suất của một ô tô: p =
Vậy áp suất của ô tô lớn hơn xe tăng.
Câu hỏi 2: Hãy trả lời câu hỏi đã đặt ra ở phần mở bài.
Lời giải:
- Do áp suất em bé tạo ra trên diện tích bề mặt đệm (nệm) bị ép lớn hơn áp suất do người lớn tạo ra trên diện tích bề mặt đệm (nệm) bị ép.
Câu hỏi 3: Từ công thức tính áp suất , hãy đưa ra nguyên tắc để làm tăng, giảm áp suất.
Lời giải:
Hoạt động 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.
Lời giải:
- Phương án để có thể đóng được chiếc cọc xuống đất một cách dễ dàng: Ta vót nhọn đầu chiếc cọc cắm xuống đất và sử dụng búa lớn đập vuông góc vào đầu còn lại của chiếc cọc.
- Cách làm trên giúp đóng cọc xuống đất được dễ dàng do ta đã làm tăng áp lực và giảm diện tích bề mặt bị ép sẽ giúp áp suất của chiếc cọc tác dụng xuống đất được tăng lên nhiều lần.
Hoạt động 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.
Lời giải:
- Để xe ô tô có thể vượt qua vùng đất sụt lún 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 hỏi 4: Nêu thêm những ví dụ trong thực tế về công dụng của việc làm tăng, giảm áp suất.
Lời giải:
- Lưỡi dao, lưỡi kéo thường được bài sắc để phần diện tích tiếp xúc nhỏ hay mũi đinh thường được làm nhọn để giảm diện tích bị ép.