Giải Khoa học tự nhiên 8 sách Kết nối tri thức, bài 15: Áp suất trên một bề mặt

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 đây tác dụng lên thùng hàng.
- Lực của thùng hàng tác dụng lên mặt sàn.
- Lực của ngón tay tác dụng lên mũi đính.
- Lực của đầu đình tác dụng lên tấm xốp.


Giải:
Lực của đầu đình tác dụng lên tấm xốp là áp lực
 

II. Áp suất

1. Thí nghiệm
Thảo luận:
Bảng 15.1. Kết quả thí nghiệm

Áp lực (F)	Diện tích bị ép (S)	Độ lún (h)
Fb … Fa	Sb … Sa	hb … ha
Fc … Fa	Sc … Sa	hc … ha

Từ kết quả thí nghiệm trên có thể rút ra nhận xét gì về các yếu tố ảnh hưởng đến độ lún.
Giải:
Bảng 15.1. Kết quả thí nghiệm

Áp lực (F)	Diện tích bị ép (S)	Độ lún (h)
Fb > Fa	Sb = Sa	hb > ha
Fc = Fa	Sc < Sa	hc < ha

- Cùng diện tích bị ép như nhau, nếu độ lớn của áp lực càng lớn thì tác dụng nó cũng càng lớn.
- Cùng độ lớn của áp lực như nhau, nếu diện tích bị ép càng nhỏ thì tác dụng của áp lực càng lớn.
Như vậy, tác dụng của độ lún phụ thuộc vào diện tích bị ép và độ lớn của áp lực.

2. Công thức tính áp suất
Câu 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 năm ngang là 250 cm2.
Giải:
Một xe tăng có trọng lượng 350 000 N.
a) Áp suất của xe tăng lên mặt đường nằm ngang
p =  =  = 233 333 (N)

b) Áp suất của một ô tô:
p =  = = 1000000 (N)
Vậy áp suất của ô tô lớn hơn xe tăng.

Câu 2. Hãy trả lời câu hỏi đã đặt ra ở phần mở bài.
Giải:
Do diện tích bề mặt tiếp xúc với đệm khi nằm lớn hơn khi đứng, áp lực như nhau nên áp suất bề mặt khi nằm nhỏ hơn khi đứng. Vì vậy ta thấy khi đứng đệm lún sâu hơn
Câu 3. Từ công thức tính áp suất p =  hãy đưa ra nguyên tắc để làm tăng, giảm áp suất.
Giải:
Từ công thức tính áp suất
p = 
Các cách làm tăng áp suất
Để tăng áp suất, ta có thể tăng áp lực F và giảm diện tích bị ép S, hoặc làm theo các cách sau:
Cách 1: Tăng áp lực, giữ nguyên diện tích bị ép.
Cách 2: Giảm diện tích bị ép, giữ nguyên áp lực.
Cách 3: Đồng thời giảm diện tích bị ép, tăng áp lực.
Các cách làm giảm áp suất
Muốn giảm áp suất thì ta giảm áp lực F và tăng diện tích bị ép S, hoặc:
Cách 1: Tăng diện tích bị ép, giữ nguyên áp lực.
Cách 2: Giảm áp lực, giữ nguyên diện tích bị ép.
Cách 3: Vừa giảm áp lực tác dụng lên bề mặt, vừa tăng diện tích tiếp xúc.

3. Công dụng của việc làm tăng, giảm áp suất
Thảo luận và thực hiện những nhiệm vụ dưới đây:
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.
Giải:
Một người làm vườn cần đóng một chiếc cọc xuống đất. Để có thể đóng được chiếc cọc xuống đất một cách dễ dàng người ta nên vót nhọn đầu cọc đóng xuống đất và dùng lực theo phương vuông góc với mặt đất. Vì khi đầu cọc nhọn sẽ làm giảm diện tích bị ép dẫn đến tăng áp suất vì vậy ta đóng cọc được dễ dàng hơn

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.
Giải:
Để xe ô tô có thể vượt qua vùng đất sụt lún người ta thường đặt tấm ván, thanh gỗ lên vùng đất đó để làm tăng diện tích bề mặt bị ép sẽ làm giảm áp suất của xe tác dụng lên vùng đất đó giúp xe có thể đi qua vùng đất sụt lún.

Hoạt động 3. Hãy giải thích tại sao cá sấu có hàm răng rất nhọn.
Giải:
Cá sấu có hàm răng rất nhọn dùng để tấn công con mồi, nhờ có răng nhọn giúp diện tích bề mặt bị ép nhỏ và làm tăng được áp suất tác dụng lên con mồi, làm con mồi bị ngoạm chặt và khó thoát khỏi nó.

Câu 4: Nêu thêm những ví dụ trong thực tế về công dụng của việc làm tăng, giảm áp suất.
Giải:
Ví dụ cách làm tăng áp suất
Trong thực tế, để tăng áp suất của đinh khi đóng vào một vật nào đó người ta làm cho đầu đinh nhọn (giảm diện tích bị ép)
Vót nhọn cọc tre trước khi cắm xuống đất để tăng áp suất.
Ống hút cắm vào hộp sữa có đầu nhọn -> giảm diện tích bị ép nên áp suất tăng.

Ví dụ cách làm giảm áp suất
Kê thêm vật vào dưới chân bàn, chân tủ để giảm áp suất.
Kéo bánh xe đi trên mặt đất mềm không bị lún là tăng diện tích mặt bị ép.
Xe tăng dùng xích có bản rộng để giảm áp suất

Em có thể 1: Nêu được biện pháp làm tăng, giảm áp suất bằng cách thay đổi áp lực hoặc diện tích mặt bị ép trong những tình huống cụ thể.
Giải:
Tăng áp suất: Người ta làm đầu đinh nhọn, mài lưỡi dao sắc, ...
Giảm áp suất: Bánh xe tăng được làm bằng hệ thống bản xích, ...

Em có thể 2: Giải thích được vì sao ống hút cắm vào hộp sữa có một đầu nhọn.
Giải:
Theo nguyên tắc để tăng áp suất là làm diện tích bị ép càng nhỏ càng tốt nên để ống hút cắm vào hộp sữa dễ dàng người ta làm một đầu nhọn.