Chuyên đề Bồi dưỡng học sinh giỏi môn Vật lí Khối 8 phần cơ học - Bùi Khắc Hưng

CHỦ ĐỀ 1
CHUYỂN ĐỘNG - VẬN TỐC
A/- Lý thuyết :
1/- Chuyển động và đứng yên :
- Chuyển động cơ học là sự thay đổi vị trí của một vật so với vật khác được chọn làm mốc.
- Nếu một vật không thay đổi vị trí của nó so với vật khác thì gọi là đứng yên so với vật ấy.
- Chuyển động và đứng yên có tính tương đối. (Tuỳ thuộc vào vật chọn làm mốc).
2/- Chuyển động thẳng đều và không đều.
- Chuyển động thảng đều là chuyển động của một vật đi được những quãng đường bằng nhau trong những khoảng thời gian bằng nhau bất kỳ.
- Chuyển động đều là chuyển động mà độ lớn của vận tốc không thay đổi theo thời gian.
- Chuyển động không đều là chuyển động mà độ lớn của vận tốc thay đổi theo thời gian. 
3/- Vận tốc của chuyển động :
- Là đại lượng cho biết mức độ nhanh hay chậm của chuyển động đó.
- Vận tốc cũng có tính tương đối. Bởi vì : Cùng một vật có thể chuyển động nhanh đối với vật này nhưng có thể chuyển động chậm đối với vật khác (cần nói rõ vật làm mốc).
- Vận tốc trung bình của một chuyển động không đều trên một quãng đường nhất định được tính bằng độ dài quãng đường đó chia cho thời gian đi hết quãng đường.
- Cả quãng đường
 Công thức :
 Vận tốc trung bình = 
 	 Thời gian đi hết quãng đường đó 
 Vtb = 
	Đơn vị của vận tốc: mét trên giây (m/s) hoặc kilomét trên giờ (km/h).
	1m/s = 3,6 km/h
	1km/h = 0,28 m/s
* Chú ý:
- Khi nói đến vận tốc trung bình cần nói rõ vận tốc trung bình tính trên quãng đường nào. Vì trên các quãng đường khác nhau vận tốc trung bình có thể khác nhau.
- Vận tốc trung bình khác với trung bình cộng các vận tốc, nên tuyệt đối không dùng công thức tính trung bình cộng để tính vận tốc trung bình.
	Vtb = = (công thức đúng)
	 Vtb = (công thức sai)
- Mốc thời gian (gốc thời gian) là thời điểm mà ta bắt đầu đo thời gian. Để xác định thời gian trong chuyển động ta cần chọn một mốc thời gian (hay gốc thời gian) và dùng một đồng hồ để đo thời gian.
B/- Các dạng bài tập và phương pháp giải :
I/- Dạng 1: Tính vận tốc, thời gian, quãng đường và đổi đơn vị.
1/- Phương pháp giải.
V = ; S = V. t	;	t = 
Nếu có 2 vật chuyển động thì :
 ; ; 
2/- Bài tập
1/- Một học sinh đi xe đạp từ nhà đến trường mất 10 phút. Đoạn đường từ nhà đến trường dài 1,5km. 
 	a/- Có thể nói học sinh đó chuyển động đều được không?
 	b/- Tính vận tốc chuyển động. Vận tốc này gọi là vận tốc gì?
	Giải :
	a/- Không thể xem là chuyển động đều. Vì chưa biết trong thời gian chuyển động vận tốc có thay đổi hay không.
	b/- Vận tốc là : 
	Vtb = = 2,5m/s
	Vận tốc này gọi là vận tốc trung bình
2/- Một vận động viên chạy 100 mét hết 9,85 giây. Tính vận tốc của vận động viên ấy ra kilômét trên giờ (km/h)?
3/- Nhà bạn Nam ở cách trường 2300m. Hàng ngày, Nam đi từ nhà lúc 6h25ph, và đến trường lúc trống vào lớp (7giờ) được 8phút. Tính vận tốc chuyển động của Nam ra mét trên phút (m/ph) và kilômét trên giờ (km/h)?
4/- Một người đạp xe từ thành phố A đến thành phố B với vận tốc 20km/h. Sau khi khởi hành được nửa giờ thì hỏng xe, phải dừng lại sửa xe mất 15phút. Sau đó, phải tăng tốc thêm 4km/h mới đến được B đúng giờ dự kiến. Hãy tính độ dài quãng đường AB và thời gian đi hết quãng đường ấy.
5/- Một người, hằng ngày đạp xe đi làm, từ 6h35ph và đến cơ quan sớm được 1phút (cơ quan làm việc lúc 7h). Một hôm, anh ta khởi hành lúc 6h40ph, nên phải tăng tốc thêm 3km/h mới kịp giờ làm. Hãy tính khoảng cách từ nhà người ấy đến cơ quan và vận tốc đạp xe hằng ngày.
II/- Dạng 2: Chuyển động tương đối và so sánh hai chuyển động.
1/- Phương pháp giải.
a/. Tính vận tốc tương đối.
Bài toán: Một chiếc thuyền (xuồng, canô...) đang chạy trên một dòng sông có nước chảy. (Vật chuyển động là thuyền (xuồng, canô...) và nước , vật làm mốc đứng yên là bờ ). Tìm vận tốc của thuyển đối với nước (vận tốc tương đối).
	Gọi vtb là vận tốc của thuyền đối với bờ (gọi là vận tốc tuyệt đối).
	Gọi vtn là vận tốc của thuyền đối với nước (gọi là vận tốc tương đối).
	Gọi vnb là vận tốc của nước đối với bờ (gọi là vận tốc kéo theo).
	* Trường hợp 1: Thuyền chạy xuôi theo dòng nước (thuyền và nước chuyển động cùng phương và cùng chiều).
	vtb = vtn + vnb => vtn = vtb - vnb
	* Trường hợp 2: Thuyền chạy ngược dòng nước (thuyền và nước chuyển động cùng phương nhưng ngược chiều).
	Nếu nước không chảy (đứng yên) thì vận tốc của nước đối với bờ vnb = 0
b/. So sánh hai chuyển động.
- Vật A chuyển động đối với vật C, vật B cũng chuyển động đối với vật C, vật C làm mốc (thường là mặt đường).
- Căn cứ vào vận tốc : Nếu vật nào có vận tốc lớn hơn thì chuyển động nhanh hơn. Vật nào có vận tốc nhỏ hơn thì chuyển động chậm hơn.
Ví dụ : v1 = 3km/h và v2 = 5km/h => v1 < v2
- Nếu đề hỏi vận tốc lớn gấp mấy lần thì ta lập tỉ số giữa 2 vận tốc.
2/- Bài tập.
1/. Một chiếc xuồng máy chạy từ bến sông A đến bến sông B cách nhau 120km. Vận tốc của xuồng khi nước yên lặng là 30km/h. Sau bao lâu xuồng đến B. Nếu :
	a/- Nước sông không chảy
	b/- Nước sông chảy từ A đến B với vận tốc 5km/h
	Bài làm
 S1 = 120km
 Vn = 5km/h
 Vx = 30km/h
 --------------------
 a/- t1 = ? khi Vn = 0
b/- t2 = ? khi Vn = 5km/h
	Gọi S là quãng đường xuồng đi từ A đến B
	Gọi Vxn là vận tốc của xuồng đối với nước.
	Gọi Vnb là vận tốc nước chảy đối với bờ
	Gọi Vxb là vận tốc thực của xuồng đối với bờ
	Vận tốc thực của xuồng máy khi nước yên lặng là
	vxb = vxn + vnb
	 = 30 + 0 = 30km/h
	Thời gian xuồng đi từ A đến B khi nước không chảy :
	t1 = S / V 
	 = 120 / 30 = 4h
	Vận tốc thực của xuồng máy khi nước chảy từ A đến B
	vxb = vxn + vnb
	 = 30 + 5 = 35km/h
	 	Thời gian xuồng đi từ A khi nước chảy từ A đến B
	t2 = S / V = 120 / 35 = 3,42h
2/. Hai bến sông A và B cách nhau 36km. Dòng nước chảy theo hướng từ A đến B với vận tốc 4km/h. Một canô chuyển động từ A về B hết 1giờ. Hỏi canô đi ngược từ B về A trong bao lâu?
3/. Hai bến sông A và B cách nhau 24km. Dòng nước chảy đều theo hướng A đến B với vận tốc 6km/h. Một canô chuyển động đều từ A về B hết 1 giờ. Hỏi canô đi ngược về A trong bao lâu? Biết rằng khi đi xuôi và đi ngược công suất của máy canô là như nhau.
4/. Một canô chạy ngược sông trên đoạn đường 90km. Vận tốc của canô đối với nước là 25km/h và vận tốc nước chảy là 2m/s.
a/- Tính thời gian canô đi hết đoạn đường này. 
b/- Nếu sau đó canô lại quay về xuôi dòng chạy đều trên đoạn đường này với thời gian như lúc ngựơc dòng. Hỏi vận tốc của canô đối với bờ sông trong chuyển động này.
5/- Một chiếc xuồng máy chuyển động trên một dòng sông. Nếu xuồng chạy xuôi dòng từ A đến B thì mất 2 giờ. Còn nếu xuồng chạy ngược dòng từ B về A thì phải mất 6 giờ. Tính vận tốc của xuồng máy khi nước yên lặng, và vận tốc của dòng nước. Biết khoảng cách giữa A và B là 120km. (lập phương trình giải ra).
6/- Một canô chuyển động với vận tốc V khi nước yên lặng. Nếu nước chảy với vận tốc V/ thì thời gian để canô đi đoạn đường S ngược chiều dòng nước là bao nhiêu ? Thời gian đi là bao nhiêu nếu canô cũng đi đoạn đường S đó, nhưng xuôi chiều dòng nước chảy?
7/- Cùng một lúc tại hai địa điểm A và B trên một đường thẳng có hai xe khởi hành chuyển động cùng chiều. Xe A có vận tốc 40km/h, đuổi theo xe B đang chạy với vận tốc 20km/h. Tìm vận tốc của xe A đối với xe B và thời gian đi để xe A đuổi kịp xe B. Biết khảng cách AB = 30km.
8/- Một người lái xe, khi ôtô của mình đang chạy, nhìn thấy đồng hồ tốc độ (tốc kế ) của xe mình chỉ 36km/h và thấy một xe thứ hai đang lao về phía mình từ một điểm cách xe mình 100m và sau 5 giây thì gặp xe mình. Hỏi vận tốc xe thứ hai so với đường?
III/- Dạng 3: Hai vật chuyển động gặp nhau
1/- Phương pháp giải
	a/- Hai vật chuyển động ngược chiều : Khi gặp nhau, tổng quãng đường các vật đã đi bằng khoảng cách ban đầu của 2 vật.
A	S	B 
S1 
 Xe A G	 Xe B 
	 /////////////////////////////////////////////////////////	
	 	S2	
	Ta có : S1 là quãng đường vật A đi tơí chỗ gặp nhau tại G
	S2 là quãng đường vật A đi tới chỗ gặp nhau tại G
	AB là tổng quang đường 2 vật đã đi. Gọi chung là S = S1 + S2 
 Chú ý : Nếu 2 vật xuất phát cùng lúc thì thời gian chuyển động của 2 vật cho đến khi gặp nhau thì bằng nhau : t = t1 = t2 
 : Tổng quát lại ta có : 
 (Ở đây S là tổng quãng đường các vật đã đi cũng là khoảng cách ban đầu của 2 vật)
	b/- Nếu 2 vật chuyển động cùng chiều :
	Khi gặp nhau, hiệu quãng đường các vật đã đi bằng khoảng cách ban đầu giữa 2 vật :
	S1 
	 Xe A Xe B 
	 G
	S S2	
	Ta có : S1 là quãng đường vật A đi tới chỗ gặp nhau tại G
	S2 là quãng đường vật B đi tới chỗ gặp nhau tại G
	S là hiệu quãng đường của các vật đã đi và cũng là khoảng cách ban đầu của 2 vật.
	Tổng quát ta được : 
nếu v1 > v2
nếu v2 > v1
Chú ý : Nếu 2 vật xuất phát cùng lúc thì thời gian chuyển động của 2 vật cho đến khi gặp nhau thì bằng nhau : t = t1 = t2
	 Nếu không chuyển động cùng lúc thì ta tìm t1, t2 dựa vào thời điểm xuất phát và lúc gặp nhau.
2/- Bài tập.
1/- Hai người xuất phát cùng một lúc từ 2 điểm A và B cách nhau 60km. Người thứ nhất đi xe máy từ A đến B với vận tốc v1 = 30km/h. Người thứ hai đi xe đạp từ B ngược về A với vận tốc v2 = 10km/h. Hỏi sau bao lâu hai người gặp nhau? Xác định chổ gặp đó? (Coi chuyển động của hai xe là đều).
	Giải 
	Gọi S1, v1, t1 là quãng đường, vận tốc , thời gian xe máy đi từ A đến B . 
Gọi S2, v2, t2 là quãng đường, vận tốc , thời gian xe đạp đi từ B về A 
Gọi G là điểm gặp nhau. Gọi S là khoảng cách ban đầu của 2 xe.
Xe B
Xe A
G
A
B
S1
S
S2
 ... ûa ôtô trong nữa thời gian sau. Cho rằng trong các giai đoạn ôtô chuyển động đều.
7/- Một người đi xe máy chuyển động theo 3 giai đoạn : Giai đoạn I chuyển động thẳng đều với vận tốc V1 = 12km/h trong 2km đầu tiên. Giai đoạn II : chuyển động biến đổi với vận tốc trung bình V2 = 20km/h trong 30 phút. Giai đoạn III : chuyển động đều trên quãng đường 4km trong thời igan 10 phút. Tính vận tốc trung bình trên cả 3 giai đoạn.
8/- Một người đi xe đạp trên đoạn đường MN. Nửa đoạn đường đầu người ấy đi được với vận tốc V1 = 20km/h. Trong nữa thời gian của nữa quãng đường còn lại đi với vận tốc V2 = 10km/h. Cuối cùng người ấy đi với vận tốc V3 = 5km/h. Tính vận tốc trung bình trên cả đoạn đường MN.
9/- Một người đi xe máy chuyển động từ A đến B cách nhau 400m. Nữa quãng đường đầu, xe đi trên đường nhựa với vận tốc V1, nữa quãng đường sau xe chuyển động trên đường cát nên vận tốc chỉ bằng V2 = . Hãy xác định các vận tốc V1,V2 sao cho sau 1 phút người ấy đến được B?
Chủ đề 2
LỰC VÀ KHỐI LƯỢNG
I. Lý thuyết
F1
F2
F
1. Lực
Tổng hợp hai lực cùng phương
* Hai lực cùng chiều: Hợp lực cĩ độ lớn bằng độ lớn của hai lực và cùng chiều.
 F = F1+F2
F2
F1
F
* Hai lực ngược chiều: Hợp lực cĩ độ lớn bằng hiệu độ lớn của hai lực và cùng chiều với lực lớn hơn.
 F = 
2. Khối lượng
a. Khối lượng riêng
Khối lượng riêng của một chất cĩ giá trị bằng khối lượng của một đơn vị thể tích chất đĩ.
D: Khối lượng riêng của chất.
m: Khối lượng của vật.
V: Thể tích của vật.
 với 
Khi m (kg) và V (m3) thì D (kg/m3)
Khi m (g) và V (cm3) thì D (g/cm3)
b. Trọng lượng riêng
Trọng lượng riêng của một vật cĩ giá trị bằng trọng lượng của một đơn vị thể tích vật đĩ.
d: Trọng lượng riêng của vật (N/m3)
P: Trọng lượng của vật (N)
V: Thể tích của vật (m3)
 với 
* Tại cùng một nơi trên Trái đất, trọng lượng của một vật tỉ lệ với khối lượng của vật đĩ:
 P = 10m trong đĩ: P (N) ; m (kg)
Từ đĩ dễ dàng suy ra: d = 10D trong đĩ: d (N/m3) ; D (kg/m3)
II. Bài tập xác định khối lượng, khối lượng riêng, thể tích của vật.
Câu 1: Một lị xo chiều dài khi chưa treo vật là 20 cm được đặt thẳng đứng, phía trên cĩ một đĩa cân. Khi đặt một vật khối lượng 100g vào đĩa cân thì chiều dài của nĩ là 15 cm, cịn nếu đặt một vật cĩ khối lượng 250g vào đĩa cân thì chiều dài của nĩ là 10 cm. Tính khối lượng của đĩa.
Gợi ý:
- Áp dụng định luật Húc: 
- Trọng lượng của vật: P = 10.m
- Khi vật ở trạng thái cân bằng thì vật chịu tác dụng của hai lực cân bằng: Fdh = P
Bài giải
Tĩm tắt
l0 = 20 cm = 0,2 m
l1 = 15 cm = 0,15 m
l2 = 10 cm = 0,1 m
m1 = 100g = 0,1 kg
m2 = 250g = 0,25 kg
m = ?
- Khi đặt vật khối lượng m1 = 0,1kg lên đĩa cân, vật đứng yên chịu tác dụng của hai lực cân bằng: Fdh1 = P1 ĩ (1)
- Khi đặt vật khối lượng m2 = 0,25kg lên đĩa cân, vật đứng yên chịu tác dụng của hai lực cân bằng: Fdh2 = P2 ĩ (2)
Từ (1) và (2) suy ra: m = 50g
Câu 2: Một mẫu hợp kim chì và nhơm cĩ khối lượng m = 500g, khối lượng riêng D = 6,8 g/cm3. Hãy xác định khối lượng của chì và nhơm cĩ trong hợp kim. Biết khối lượng riêng của chì và nhơm lần lượt là D1=11,3g/cm3, D2=2,7g/cm3 và xem rằng thể tích của hợp kim bằng 90% tổng thể tích các kim loại thành phần.
Bài giải
Tĩm tắt
m = 500g
D = 6,8 g/cm3
D1=11,3g/cm3
D2=2,7g/cm3
V=0,9(V1+V2)
m1=?
m2=?
V=0,9(V1+V2)= => (1)
Theo đề bài m1+m2 = m = 500 
 ĩ ĩ 11,3V1+2,7V2=500 (2)
Câu 3: Một thỏi vàng và bạc cĩ khối lượng 450g và thể tích 30cm3. Giải thiết rằng khơng cĩ sự thay đổi thể tích khi hỗn hợp chúng với nhau. Hãy tìm khối lượng vàng và bạc trong thỏi hợp kim đĩ. Cho biết khối lượng của vàng là 19,3 g/cm3, của bạc là 10,5 g/cm3. Đáp án: vàng: 296g; bạc: 154g
Câu 4: Trên sân thượng một ngơi nhà cĩ xây một bể chứa nước, kích thước ngồi như sau: dài 2,4m; rộng 1,3m; cao 1m; thành bể dày 20cm; đáy bể dày 8cm. Khối lượng riêng của vật liệu xây bể là 1800 kg/m3.
a. Tính khối lượng và trọng lượng của bể khi chưa cĩ nước. Đáp án: m = 2635,2 kg; P = 26352N
b. Tính khối lượng và trọng lượng của bể đầy nước; của bể chứa một nửa độ sâu của nĩ. 
Câu 5: Một người làm bánh kẹo cĩ hai loại dung dịch đường. Một loại cĩ khối lượng riêng D1 = 1120 kg/m3, một loại cĩ D2 = 1560 kg/m3. Hỏi phải lấy bao nhiêu lít mỗi loại, để pha thành 10lít dung dịch cĩ khối lượng riêng D = 1250 kg/m3. 
Câu 6: Vàng “tây” là hợp kim của vàng và đồng, thường chứa từ 50% đến 75% vàng. Một cái nhẫn vàng tây cĩ khối lượng 4,2g và cĩ hàm lượng vàng 62%. Biết khối lượng riêng của vàng là 19,3 g/cm3, của đồng là 8,93 g/cm3. Hãy xác định:
a. Lượng vàng tinh khiết trong nhẫn và khối lượng riêng của vàng tây ấy. Đáp án: mAu=2,604g
b. Phải đúc thêm cho nhẫn ấy bao nhiêu vàng nguyên chất để tăng hàm lượng vàng lên 70%.Đáp án: 1,2g
Chủ đề 4
ÁP SUẤT. ÁP SUẤT CHẤT LỎNG. BÌNH THƠNG NHAU. ÁP SUẤT KHÍ QUYỂN
I. Lý thuyết.
1. Định nghĩa áp suất
Áp suất cĩ giá trị bằng áp lực trên một đơn vị diện tích bị ép.
F: áp lực là lực tác dụng vuơng gĩc với mặt bị ép (N)
S: diện tích mặt bị ép (m2)
p: áp suất (N/m2)
 trong đĩ:
2. Định luật Paxcan
Áp suất tác dụng lên chất lỏng (hay khí) đựng trong bình kín được chất lỏng (hay khí) truyền đi nguyên vẹn theo mọi hướng.
3. Máy dùng chất lỏng
F: lực tác dụng lên píttơng lớn (N/m2)
f: lực tác dụng lên pítơng nhỏ (N/m2)
S: Diện tích của pítơng lớn (m2)
s: diện tích của pítơng nhỏ (m2)
 trong đĩ: 
Lưu ý: Thể tích của chất lỏng truyền từ pítơng này sang pítơng kia là như nhau, do đĩ:
 V = S.H = s.h với (H, h: đoạn đường di chuyển của pitơng lớn, pittơng nhỏ)
Từ đĩ, cơng thức trên trở thành: 
4. Áp suất của chất lỏng
a. Áp suất do cột chất lỏng gây ra tại một điểm cách mặt chất lỏng một đoạn h: 
* h: khoảng cách từ điểm tính áp suất đến mặt thống chất lỏng (m)
* d: trọng lượng riêng của chất lỏng (N/m3)
* D: khối lượng riêng của chất lỏng (kg/m3)
* p : áp suất do cột chất lỏng gây ra (N/m2)
 p = h.d = 10 .D. h
Trong đĩ:
b. Áp suất tại một điểm trong chất lỏng: 
* p0: áp suất khí quyển (N/m2)
* d.h: áp suất do cột chất lỏng gây ra
* p: áp suất tại điểm cần tính.
 p = p0 + d.h
Trong đĩ:
5. Bình thơng nhau
* Bình thơng nhau chứa cùng một chất lỏng đứng yên, mực chất lỏng ở hai nhánh luơn luơn bằng nhau.
* Bình thơng nhau chứa nhiều chất lỏng khác nhau đứng yên, mực mặt thống khơng bằng nhau nhưng các điểm trên cùng mặt ngang (trong cùng một chất lỏng) cĩ áp suất bằng nhau (hình bên).
 pA = p0 + d2.h2
 pB = p0 + d1 . h1
 và pA = pB
A
B
d2
h2
h1
d1
6. Áp suất khí quyển.
* Khơng khí trong khí quyển bao quanh Trái Đất khơng khác gì bị “nhốt” trong một cái hộp kín, nên khơng khí tác dụng lên mặt đất và lên mọi vật trong khí quyển một áp suất, gọi là áp suất khí quyển.
* Đơn vị đo áp suất khí quyển là: milimét thuỷ ngân (mmHg)
* Điều kiện tiêu chuẩn về nhiệt độ và áp suất khí quyển là 00C và 760 mmHg.
* Để chuyển đổi số đo, tính theo mmHg à N/m3 ta chỉ cần đổi mm à m, rồi áp dụng cơng thức p = d.h với d (N/m3) là trọng lượng riêng của thuỷ ngân.
II. Bài tập
Câu 1: Một cái bể chứa nước mưa, kích thước trong: dài 2,4m; rộng 1,2m; cao 1,6m, chứa đầy nước. Tính
a. Áp suất do nước tác dụng vào đáy bể và vào tâm điểm của thành bể.
b. Áp lực do nước tác dụng vào mỗi thành bể, nếu coi áp suất tại mọi điểm của thành bể bằng áp suất tại tâm của thành và áp lực tác dụng vào đáy bể.
Tĩm tắt
a = 2,4m
b = 1,2m
h = 1,6m
dn = 10000N/m3
a. pd = ? pt = ?
b. Ft = ?
Bài giải
+ Áp suất do nước tác dụng vào đáy bể:
 pd = d.h = 10000.1,6 = 16000 N/m2
+ Áp suất do nước tác dụng vào tâm thành bể:
+ Áp lực của nước tác dụng vào thành lớn của bể:
 F1 = pt.S1 = pt.h.a = 8000.1,6.2,4 = 30720 N
+ Áp lực của nước tác dụng vào thành nhỏ của bể:
 F2 = pt.S2 = pt.h.b = 8000.1,6.1,2 = 15360 N
+ Áp lực của nước tác dụng lên đáy bể:
 F3 = pd.S3 = pd . a.b = 16000.2,4.1,2 = 46080 N
Câu 2: Giày trượt tuyết là giày cĩ lắp một tấm gỗ dài, hẹp, đầu hơi cong để giảp áp suất do người tác dụng lên mặt tuyết. Một vận động viên khối lượng 60kg, dùng giày trượt tuyết cĩ ván dài 2m, rộng 9 cm. Tính áp suất do vận động viên đĩ tác dụng lên mặt tuyết.
Tĩm tắt
m = 60kg
a = 2m
b = 9cm = 0,09m
p =?
Bài giải
Vận động viên trượt trên mặt tuyết bằng nênn áp lực của vận động viên lên mặt tuyết bằng trọng lượng của người: F = P = 10m = 600 N
Diện tích của 2 mặt giày trượt tuyết là: S = 2.a.b = 2.2.0,09 = 3,6m2
Áp suất do vận động viên tác dụng lên mặt tuyết là: N/m2
Câu 3: Một tàu ngầm khi lặn cĩ boong trên cách mặt nước biển 18m, khoảng cách từ đáy tàu tới boong là 6m. Tính:
a. Áp suất do nước biển tác dụng lên boong và đáy tàu.
b. Để nổi lên mặt nước, cần tháo hết nước trong các khoang chứa, bằng cách bơm khơng khí nén vào đĩ. Áp suất của khí nén đĩ tối thiểu phải bằng bao nhiêu?
Biết trọng lượng riêng của nước biển là d = 10300 N/m3.
Câu 4: Một khúc đê cao 8m so với mặt ruộng chân đê. Mùa nước lũ thơng thường, nước cao mấp mé mặt đê. Hãy tính:
a. Áp suất tại chân đê và tại điểm cĩ độ cao bằng nửa đê.
b. Áp lực trên mỗi kilơmét đê, coi như áp suất tại mọi điểm của đê đều bằng áp suất tại điểm cĩ độ cao bằng nửa đê.
Câu 5: Một ống chữ U chứa thuỷ ngân. Người ta đổ vào một trong hai nhánh một chất lỏng cĩ khối lượng riêng 900 kg/m3, đến độ cao 18cm. Tính khoảng cách giữa mức chất lỏng và mức thuỷ ngân trong nhánh kia. Biết tiết diện của ống là 1m2 và trọng lượng riêng của thuỷ ngân là dHg = 136000N/m3.
Câu 6: Một ống chữ U chứa thuỷ ngân. Người ta đổ nước vào một nhánh ống đến độ cao 10,8 cm so với mức thuỷ ngân của chính nhánh ấy. Sau đĩ đổ vào nhánh kia một chất lỏng cĩ khối lượng riêng 800 kg/m3, cho đến lúc mức thuỷ ngân ở hai nhánh ống ngang nhau. Tính độ cao cột chất lỏng. Biết tiết diện của ống là 1m2 và trọng lượng riêng của nước là dnước = 10000N/m3 và trọng lượng riêng của thuỷ ngân là dHg = 136000N/m3.
Câu 7: Một ống chữ U cĩ tiết diện mỗi ống là 1m2 cĩ hai nhánh thẳng đứng. Ban đầu, người ta rĩt vào ống một ít thuỷ ngân, đủ để thuỷ ngân dâng lên ở cả hai nhánh. Sau đĩ, lại rĩt nước vào một nhánh, cho tới khi nước trong nhánh đĩ cao hơn mức thuỷ ngân trong nhánh kia là 17,65cm. Hãy tính chiều cao của cột nước. Biết trọng lượng riêng của nước là 10000N/m3, trọng lượng riêng của thuỷ ngân là 136000N/m3.
Câu 8: Hai bình hình trụ thẳng đứng, tiết diện 5cm2 và 20cm2 cĩ đáy thơng với nhau bằng một ống nằm ngang ngắn, tiết diện nhỏ khơng đáng kể.
a. Người ta rĩt vào bình lớn 544g thuỷ ngân. Tính áp suất do thuỷ ngân gây ra ỏ đáy mỗi bình.
b. Sau đĩ, người ta rĩt vào ống nhỏ 100cm3 nước. Tính độ tăng, giảm của mức thuỷ ngân trong mỗi bình.
Biết trọng lượng riêng của nước là 10000N/m3, khối lượng riêng của thuỷ ngân là 13,6g/cm3.