Giải vở bài tập Vật Lí 8 Bài 8: Áp suất chất lỏng - Bình thông nhau
Giải vở bài tập Vật Lí lớp 8 Bài 8: Áp suất chất lỏng - Bình thông nhau
Nhằm mục đích giúp học sinh dễ dàng làm bài tập về nhà trong Vở bài tập Vật Lí lớp 8, chúng tôi biên soạn giải vở bài tập Vật Lí lớp 8 Bài 8: Áp suất chất lỏng - Bình thông nhau hay nhất, ngắn gọn bám sát nội dung sách Vở bài tập Vật Lí 8.
A - Học theo SGK
I - SỰ TỒN TẠI CỦA ÁP SUẤT TRONG CHẤT LỎNG
1. Thí nghiệm 1.
Câu C1 trang 40 Vở bài tập Vật Lí 8:
Lời giải:
Các màng cao su bị biến dạng (căng phồng ra) (H.8.3b SGK) chứng tỏ chất lỏng gây áp suất lên đáy bình và thành bình.
Câu C2 trang 40 Vở bài tập Vật Lí 8:
Lời giải:
Chất lỏng gây áp suất lên bình theo mọi phương chứ không theo một phương như chất rắn.
2. Thí nghiệm 2.
Câu C3 trang 40 Vở bài tập Vật Lí 8:
Lời giải:
Đĩa D không rời khỏi đáy kể cả khi quay bình theo các phương khác nhau chứng tỏ chất lỏng gây ra áp suất theo mọi phương lên các vật ở trong lòng nó.
3. Kết luận
Câu C4 trang 40 Vở bài tập Vật Lí 8:
Lời giải:
Chất lỏng không chỉ gây ra áp suất lên đáy bình, mà lên cả thành bình và các vật ở trong lòng chất lỏng.
III - BÌNH THÔNG NHAU
Câu C5 trang 40-41 Vở bài tập Vật Lí 8: Đổ nước vào một bình có hai nhánh thông nhau (bình thông nhau). Hãy dựa vào công thức tính áp suất chất lỏng và đặc điểm của áp suất chất lỏng nêu ở trên để so sánh áp suất pA, pB và dự đoán xem nước trong bình đã đứng yên thì các mực nước sẽ ở trạng thái nào trong ba trạng thái vẽ ở hình 8.6a, b, c.
Lời giải:
Sử dụng thí nghiệm như hình 8.6a, b, c, tìm từ thích hợp cho chỗ trống trong kết luận dưới đây:
a) pA > pB
b) pA < pB
c) pA = pB
Kết luận:
Trong bình thông nhau chứa cùng một chất lỏng đứng yên, các mực chất lỏng ở các nhánh luôn luôn ở cùng độ cao.
IV - VẬN DỤNG
Câu C6 trang 41 Vở bài tập Vật Lí 8: Khi lặn sâu, người thợ lặn phải mặc bộ áo lặn chịu được áp suất lớn vì:
Lời giải:
Khi lặn sâu dưới lòng biển, áp suất do nước biển gây ra rất lớn, con người nếu không mặc áo lặn sẽ không thể chịu được áp suất này.
Câu C7 trang 41 Vở bài tập Vật Lí 8:
Lời giải:
Áp suất tác dụng lên đáy thùng là:
p = d.h1 = 10000.1,2 = 12000 N/m2.
(trọng lượng riêng của nước: d = 10000 N/m3).
Áp suất tác dụng lên điểm cách đáy thùng 0,4 m là:
p = d.h2 = 10000.(1,2 - 0,4) = 8000 N/m2.
Câu C8 trang 41 Vở bài tập Vật Lí 8:
Lời giải:
Ấm có vòi cao hơn sẽ đựng được nhiều nước hơn vì: Ta thấy vòi ấm và phần thân ấm chính là bình thông nhau, mực nước trong ấm và trong vòi luôn có cùng độ cao nên ấm có vòi cao hơn sẽ đựng được nhiều nước hơn.
Câu C9 trang 41 Vở bài tập Vật Lí 8: Hoạt động của thiết bị vẽ ở hình 8.8 SGK:
Lời giải:
Phần A và ống B là hai nhánh của bình thông nhau, mực chất lỏng của hai nhánh này luôn bằng nhau, quan sát mực chất lỏng ở nhánh B (nhờ ống trong suốt) ta biết mực chất lỏng của bình A.
Ghi nhớ:
- Chất lỏng gây ra áp suất theo mọi phương lên đáy bình, thành bình và các vật ở trong lòng nó.
- Công thức tính áp suất chất lỏng: p = h.d, trong dó h là độ sâu tính từ điểm tính áp suất tới mặt thoáng chất lỏng (m), d là trọng lượng riêng của chất lỏng (N/m3), p: áp suất chất lỏng (N/m2).
- Trong bình thông nhau có nhiều nhánh chứa cùng một chất lỏng đứng yên, các mặt thoáng của chất lỏng ở các nhánh khác nhau đều ở cùng một độ cao.
- Trong máy nén thủy lực, nhờ chất lỏng có thể truyền nguyên vẹn độ tăng áp suất, nên ta luôn có: 
, trong đó f là lực tác dụng lên pít-tông có tiết diện s, F là lực tác dụng lên pít-tông có tiết diện S.
B - Giải bài tập
1. Bài tập trong SBT
Bài 8.2 trang 42 Vở bài tập Vật Lí 8: Hai bình A, B thông nhau. Bình A đựng dầu, bình B đựng nước tới cùng một độ cao (H.8.2SBT). Hỏi sau khi mở khóa K, nước và dầu có chảy từ bình nọ sang bình kia không?
A. Không, vì độ cao của cột chất lỏng ở hai bình bằng nhau.
B. Dầu chảy sang nước vì lượng dầu nhiều hơn.
C. Dầu chảy sang nước vì dầu nhẹ hơn.
D. Nước chảy sang dầu vì áp suất cột nước lớn hơn áp suất cột dầu do trọng lượng riêng của nước lớn hơn dầu.
Lời giải:
Chọn D.
Khi mở khóa K nước chảy sang dầu vì áp suất cột nước lớn hơn áp suất cột dầu do trọng lượng riêng của nước lớn hơn dầu.
Bài 8.4 trang 42-43 Vở bài tập Vật Lí 8: Một tàu ngầm đang di chuyển ở dưới biển. Áp kế đặt ở ngoài vỏ tàu chỉ áp suất 2,02.106 N/m2. Một lúc sau áp kế chỉ 0,86.106 N/m2.
a) Tàu đã nổi lên hay lặn xuống? Vì sao khẳng định được như vậy?
b) Tính độ sâu của tàu ngầm ở hai thời điểm trên. Cho biết trọng lượng riêng của nước biển bằng 10300 N/m3.
Tóm tắt:
p1 = 2,02.106 N/m2; p2 = 0,86.106 N/m2;
a) Tàu nổi hay lặn?
b) d = 10300 N/m3; Độ sâu h1, h2 = ?
Lời giải:
Bài giải
a) Áp suất tác dụng lên vỏ tàu ngầm giảm, tức cột nước ở phía trên tàu ngầm giảm. Điều này chứng tỏ tàu ngầm đã nổi lên.
b) Áp dụng công thức: p = d.h, ta có:
- Độ sâu của tàu ngầm ở thời điểm trước khi nổi lên:
- Độ sâu của tàu ngầm ở thời điểm sau khi nổi lên:
Bài 8.6* trang 43 Vở bài tập Vật Lí 8: Một bình thông nhau chứa nước biển. Người ta đổ thêm xăng vào một nhánh. Hai mặt thoáng ở hai nhánh chênh lệch nhau 18mm. Tính độ cao của cột xăng. Cho biết trọng lượng riêng của nước biển là 10300N/m3 và của xăng là 7000N/m3.
Lời giải:
Bài giải
Giả sử ta đổ xăng vào nhánh bên trái, khi đó chiều cao của cột xăng là h1, nước bên trong ống bên phải dâng lên có độ cao là h2.
Ta có: h = 18mm = 0,018m; d1 = 7000N/m3; d2 = 10300 N/m3.
Xét hai điểm A và B trong hai nhánh nằm trong cùng một mặt phẳng ngang trùng với mặt phân cách giữa xăng và nước biển.
Ta có: pA = pB mà pA = d1.h1; pB = d2.h2;
Suy ra: d1.h1 = d2.h2;
Theo hình vẽ thì h2 = h1 – h, do đó:
d1.h1 = d2.(h1 – h) = d2.h1 – d2.h
2. Bài tập tương tự
Bài 8a trang 43-44 Vở bài tập Vật Lí 8: Câu nào sau đây nói về bình thông nhau là không đúng?
A. Bình thông nhau là bình có hai hoặc nhiều nhánh thông nhau.
B. Trong bình thông nhau có thể chứa một hoặc nhiều chất lỏng khác nhau.
C. Tiết diện của các nhánh bình thông nhau nhất định phải bằng nhau.
D. Trong bình thông nhau chứa cùng một chất lỏng đứng yên, các mực chất lỏng ở các nhánh luôn ở cùng một độ cao.
Lời giải:
Chọn C.
Tiết diện của các nhánh bình thông nhau không nhất thiết phải bằng nhau.
Bài 8b trang 44 Vở bài tập Vật Lí 8:
Lời giải:
Chọn từ áp suất hoặc áp lực để điền vào chỗ trống trong các câu sau “Chất lỏng gây áp suất theo mọi phương và tác dụng áp lực lên đáy bình, thành bình và các vật đặt trong nó. Biểu thức để tính áp lực do chất lỏng tác dụng là F = p.S với p = d.h là áp suất chất lỏng gây ra tại nơi có mặt bị ép với diện tích bằng S. Đơn vị đo áp lực là N, đơn vị đo áp suất là Pa. Chất lỏng trong bình thông nhau đứng yên khi áp suất của chất lỏng ở cùng độ cao phải bằng nhau”.
Bài 8c trang 44 Vở bài tập Vật Lí 8: Để nâng pit-tông lớn của một máy ép dùng chất lỏng lên cao 15mm thì phải ấn pit-tông nhỏ xuống là 0,2m. Hỏi lực nén lên pit-tông lớn là bao nhiêu biết lực tác dụng lên pit-tông nhỏ là 300N.
Tóm tắt:
H = 15mm; h = 0,2m; f = 300N.
F = ?
Lời giải:
Đổi: 0,2m = 200mm.
Áp dụng công thức về máy nén thủy lực ta có:
Vậy lực nén pit-tông lớn là 4000N.
Bài 8d trang 44 Vở bài tập Vật Lí 8: Thả một hộp nhỏ rỗng vào một thùng đựng đầy dầu hỏa cao 2m. Biết áp suất tối đa mà hộp chịu được là 1500N/m2, khối lượng riêng của dầu hỏa là 800kg/m3. Tìm độ sâu tối đa mà hộp có thể chìm tới mà không bị bẹp.
Lời giải:
Áp suất tối đa của dầu hỏa là:
pm = dd.h = 10.Dd.h = 10.800.2 = 16000 N/m2.
Mà hộp chỉ chịu được áp suất tối đa là p = 1500N/m2. Suy ra hộp sẽ ko chìm hoàn toàn dưới đáy.
Vậy chiều cao tối đa mà hộp chìm xuống để không bị bẹp là:
