Đáp án Vật lí 10 cánh diều Chủ đề 2 bài 4 Khối lượng riêng Áp suất chất lỏng

CHỦ ĐỀ 2 BÀI 4 KHỐI LƯỢNG RIÊNG. ÁP SUẤT CHẤT LỎNG

Câu 1: Tượng Phật Di Lặc tại chùa Vĩnh Tràng (Mỹ Tho, Tiền Giang) là một trong những tượng phật hổng lồ nổi tiếng thế giới. Tượng cao 20 m và nặng 250 tấn. Có loại nào giúp “cân” bức tượng để có được số liệu trên?

Trả lời: 

Chưa có loại cân nào có thể cân được bức tượng phật Di Lặc trên.

I. KHỐI LƯỢNG RIÊNG

Câu 1: Tính khối lượng của một khối đá hoa cương dạng hình hộp chữ nhật có kích thước 2,0 m x 3,0 m x 1,5 m.

Trả lời: 

Thể tích của khối đá hoa cương có dạng hình hộp chữ nhật là:  V = 2.3.1,5 = 9 (m³ )

Khối lượng của viên đá hoa cương là: m=ρ.V = 2750.9= 24750(kg)

II. ÁP SUẤT

Câu 1: Chứng tỏ rằng áp lực do người đang đứng yên trên sàn tác dụng lên sàn có độ lớn bằng trọng lượng của người đó.

Trả lời:

Khi đứng yên trên mặt sàn, bàn chân người đã tác dụng áp lực lên sàn. Lực này tác dụng lên mọi điểm thuộc diện tích bị ép giữa bàn chân và mặt sàn. Áp lực và trọng lực cùng chiều khác điểm đặt , người đứng yên trên sàn nên áp lực và trọng lực có độ lớn như nhau

=> Áp lực có độ lớn bằng trọng lượng.

Câu 2: So sánh độ lớn áp lực, diện tích bị ép của trường hợp (2), (3) với trường hợp (1) (hình 4.2). Từ độ lún của bột trong các trường hợp, chỉ ra mối liên hệ giữa áp suất với áp lực và diện tích bị ép.

Trả lời: 

So sánh:

Độ lớn áp lực: (2) > (1); (3) = (1)

Diện tích bị ép: (2) = (1); (3) < (1).

Mối liên hệ giữa áp suất với áp lực và diện tích bị ép:

Từ việc so sánh giữa (2) và (1), ta thấy rằng với một diện tích bị ép như nhau, áp lực càng lớn thì độ lún càng lớn hay áp suất càng lớn

Từ việc so sánh giữa (3) và (1), ta tháy rằng với một áp lực nhất định, diện tích bị ép càng lớn thì tác dụng của áp lực lên diện tích đó càng nhỏ hay áp suất càng nhỏ

Câu 3: Từ định nghĩa đơn vị lực, hãy chứng tỏ: 1 Pa = 1 N/m²

Trả lời: 

Từ biểu thức p=F/ S
 ta có đơn vị của P là Pa, của F là N và của S là m²
=> 1 Pa = 1N/1m² .
=> Pa= N/m

Câu 4: Ước tính áp suất do một người tạo ra trên sàn khi đứng bằng cả hai chân

Trả lời: 

Áp suất do mỗi người tạo ra là khác nhau, vị dụ bạn cân nặng 50 kg , diện tích của bàn chân là 0,042 m²

Tính độ lớn áp lực của bạn lên mặt sàn, F = m.g= 50.10= 500 (N)

 Sau đó áp dụng biểu thức tính áp suất P=F/S= 500/0,042= 11905 (Pa)

III. ÁP SUẤT CHẤT LỎNG

Câu 1: Chứng tỏ rằng chênh lệch áp suất Δp giữa hai điểm trong chất lỏng tỉ lệ thuận với chênh lệch độ sâu Δh của hai điểm đó.

Trả lời: 

Trọng lượng của chất lỏng trong bình: P = m.g = ρV.g

Với V = S.h => S=V/h là thể tích của chất lỏng trong bình.

Do đó, áp suất gây bởi trọng lượng của chất lỏng tỉ lệ với độ sâu:

ρ và g là hai hằng số không đổi nên độ chênh lệch áp suất Δρ tỉ lệ thuận với độ chệnh lệch độ sâu Δh.

Câu 2: Hãy thảo luận để thiết kế mô hình ứng dụng hiểu biết sự phụ thuộc của áp suất chất lỏng vào độ sâu

Trả lời: 

Mô hình như hình vẽ, nguyên liệu bao gồm:

+ 1 ống chứa khí

+ Thước đo

+ Thước đo

Cách đo:

Đổ nước vừa đủ từ từ vào ống chứa khí và quan sát, sau đó đặt thước kẻ vào đo chiều cao của lượng nước trong ống chứa khí

Ta thấy mực nước trong nhánh nối với ống chứa khí thấp hơn mực nước trong nhánh thông với không khí bên ngoài nên áp suất của khí trong ống cao hơn áp suất khí quyển.