Áp lực là gì? Áp suất là gì? Sự khác nhau áp lực và áp suất

Một trong những đại lượng vật lý đóng vai trò quan trọng trong nhiều lĩnh vực của cuộc sống là áp suất và áp lực. Vậy áp suất là gì và áp suất là gì? Chúng có liên quan như thế nào? Bài viết này sẽ giúp bạn tìm hiểu về các khái niệm cơ bản, phân biệt rõ ràng giữa áp suất và áp suất để học vật lý tốt hơn.

Áp suất là gì?

Áp suất (ký hiệu: F) là một đại lượng vật lý biểu thị lực tác dụng vuông góc lên một diện tích nhất định. Nói một cách đơn giản hơn, áp suất là độ lớn của lực chia cho diện tích bị ép.

Bạn đang xem: Áp lực là gì? Áp suất là gì? Sự khác nhau áp lực và áp suất

Công thức tính áp suất

FA = F / S

• FA: Áp suất (N/m²)
• F: Lực nén (N)
• S: Diện tích bị nén (m²)

Đặc điểm của áp suất là gì?

• Vuông góc với bề mặt chịu nén: Lực nén phải tác dụng vuông góc với bề mặt chịu nén để tạo ra áp lực.
• Có thể đo bằng đơn vị: Đơn vị áp suất phổ biến nhất là Newton trên mét vuông (N/m²) hoặc Pascal (Pa).
• Biến đổi: Áp suất có thể thay đổi tùy thuộc vào lực tác dụng và diện tích tác dụng.

Một ví dụ về áp suất là gì?

• Khi chúng ta bước xuống đất, áp lực của cơ thể tác động lên vùng bàn chân tạo nên áp lực lên mặt đất.
• Khi chúng ta bơm xe đạp, áp lực của tay lên khu vực piston tạo ra áp lực lên không khí trong lốp, giúp lốp xe căng phồng.
• Khi chúng ta đóng đinh, lực của búa tác dụng vào vùng đầu đinh sẽ tạo ra đủ áp lực để đóng đinh vào gỗ.

Vai trò của áp suất là gì?

Căng thẳng đóng vai trò quan trọng trong nhiều lĩnh vực của cuộc sống như:

• Cơ học: Áp suất được sử dụng để tạo lực đẩy, lực nâng, lực kẹp, v.v. trong động cơ và máy móc.
• Vật lý: Áp suất được dùng để giải thích các hiện tượng như áp suất khí quyển, lực Archimedes, v.v.
• Kỹ thuật: Áp suất được sử dụng trong các thiết bị như máy ép, máy thủy lực, v.v.

Áp suất là gì?

Sau khi tìm hiểu về áp suất là gì, chúng ta sẽ tìm hiểu về một khái niệm khác mà mọi người thường nhầm lẫn. Đó là áp suất. Áp suất (ký hiệu: p) là một đại lượng vật lý biểu thị độ lớn của áp suất tác dụng lên một đơn vị diện tích. Nói cách khác, áp suất là lực ép chia cho diện tích bị ép trên một mét vuông.

Công thức tính áp suất

p = F / S

• p: Áp suất (N/m², Pa)
• F: Lực nén (N)
• S: Diện tích bị nén (m²)

Đặc điểm của áp suất

• Có hướng vuông góc với bề mặt chịu nén: Giống như áp suất, áp suất cũng tác dụng vuông góc với bề mặt chịu nén.
• Có thể đo bằng đơn vị: Các đơn vị áp suất phổ biến nhất là Pascal (Pa), N/m², atm (atmosfera), mmHg (milimét thủy ngân),…
• Biến đổi: Áp suất có thể thay đổi tùy thuộc vào lực tác dụng và diện tích tác dụng.

Ví dụ về áp suất

Để phân biệt rõ ràng sự khác biệt giữa áp suất và ứng suất, chúng ta có thể tìm hiểu thêm về các ví dụ về áp suất:

• Khi chúng ta ngâm mình trong nước, áp suất nước tác động lên cơ thể chúng ta từ mọi phía. Áp suất này phụ thuộc vào độ sâu của chúng ta trong nước.
• Khi chúng ta đạp xe, áp suất khí quyển tác động vào phía trước xe đạp, tạo ra lực cản.
• Khi chúng ta sử dụng máy bơm khí, áp suất khí nén tạo ra trong máy sẽ giúp bơm lốp xe, bóng, v.v.

Vai trò của áp suất

Áp suất đóng vai trò quan trọng trong nhiều lĩnh vực như:

• Thủy văn khí tượng: Áp suất khí quyển giúp dự báo thời tiết và khí hậu.
• Kỹ thuật: Áp suất được sử dụng trong các thiết bị như máy ép, máy nén khí, phanh thủy lực, v.v.
• Y học: Áp lực được sử dụng trong các phương pháp điều trị như tiêm tĩnh mạch, chụp X-quang, v.v.

Sự khác biệt giữa áp suất và ứng suất là gì?

Để hiểu được sự khác biệt giữa áp suất và ứng suất, chúng ta cần xem bảng sau:

Đặc điểm	Áp suất (FA)	Áp suất (p)
Định nghĩa	Lực tác dụng lên bề mặt	Độ lớn của áp suất tác dụng lên một đơn vị diện tích
Công thức	FA = F/S	p = F / S
Đơn vị đo lường	Newton (Bắc)	Pascal (Pa), N/m², atm, mmHg
Thiên nhiên	Số lượng vectơ	Số lượng vô hướng
Thiên nhiên	Có hướng, kích thước và độ lớn	Chỉ có độ lớn
Cách đo lường	Sử dụng máy đo lực	Sử dụng các dụng cụ đo áp suất như áp kế và đồng hồ đo áp suất
Ví dụ	Lực của bàn chân khi chúng ta bước xuống đất	Áp suất nước tác dụng vào đáy bể
Vai trò	Được sử dụng để tạo lực đẩy, lực nâng và lực kẹp.	Được sử dụng trong nhiều lĩnh vực như thủy văn khí tượng, kỹ thuật, y học

Ghi chú:

• Áp suất và độ biến dạng có liên quan chặt chẽ nhưng là hai đại lượng khác nhau.
• Áp suất là đại lượng biểu thị tổng lực tác dụng lên một diện tích, trong khi áp suất là đại lượng biểu thị độ lớn của áp suất trên một đơn vị diện tích.

Bài tập thực hành liên quan đến áp suất và căng thẳng

Sau khi tìm hiểu áp suất là gì và căng thẳng là gì, bạn có thể học một số bài tập ứng dụng liên quan như sau:

Bài học 1

Một người đi xe đạp có khối lượng 60kg tác dụng lên mặt đường một lực có độ lớn 150N/m². Hỏi diện tích tiếp xúc của mỗi bánh xe với mặt đường là bao nhiêu?

Phần thưởng:

Giả sử diện tích tiếp xúc của mỗi bánh xe với mặt đường là S (m²).

Theo công thức tính áp suất, ta có:

p = F/S => 150N/m² = 600N/2S (vì có 2 bánh xe)

=> S = 600N / (150N/m² * 2) = 2m²

Vậy diện tích tiếp xúc của mỗi bánh xe với mặt đường là 2m².

Bài 2

Một tàu ngầm có diện tích đáy là 200m². Khi lặn xuống độ sâu 100m thì áp suất tác dụng lên thân tàu là bao nhiêu? Biết rằng trọng lượng riêng của nước biển là 10000N/m³.

Phần thưởng:

Xem thêm : Tiêu chuẩn kép là gì? Người như thế nào được gọi là ‘tiêu chuẩn kép’?

Áp suất tác dụng lên thân tàu bằng với áp suất của nước ở độ sâu 100m.

Áp suất nước ở độ sâu h được tính theo công thức:

p = d * h

Trong đó:

• p: Áp suất nước (Pa)
• d: Trọng lượng riêng của nước (N/m³)
• h: Độ sâu (m)

Vậy áp suất tác dụng lên thân tàu là:

p = 10000N/m³ * 100m = 1000000Pa

bài học 3

Sau khi tìm hiểu áp suất là gì, áp suất là gì, chúng ta có thể vận dụng để giải các bài tập sau:

Một bể hình trụ có diện tích đáy là 30cm². Người ta đổ nước vào bể đến độ cao 40cm. Áp suất của nước tác dụng lên đáy bể là bao nhiêu?

Phần thưởng:

Áp suất của nước tác dụng lên đáy bể bằng áp suất của nước ở độ cao 40cm.

Áp suất nước ở độ cao h được tính theo công thức:

p = d * h

Trong đó:

• p: Áp suất nước (Pa)
• d: Trọng lượng riêng của nước (N/m³)
• h: Chiều cao (m)

Chuyển đổi đơn vị:

Vậy áp suất do nước tác dụng lên đáy bể là:

p = 10000N/m³ * 0,4m = 4000Pa

Bài 4

Sau khi biết áp suất là gì, bạn có thể áp dụng nó để giải các bài tập sau:

Một khối gỗ hình lập phương có cạnh dài 5cm được thả vào nước. Trọng lượng riêng của khối gỗ là 8000N/m³. Áp suất do khối gỗ tác dụng lên đáy bình là bao nhiêu?

Phần thưởng:

Bước 1: Tính trọng lượng của khối gỗ:

Trọng lượng của khối gỗ được tính theo công thức:

P = m * g

Trong đó:

• P: Trọng lượng (N)
• m: Khối lượng (kg)
• g: Gia tốc trọng trường (m/s²) (g ≈ 10m/s²)

Khối lượng của khối gỗ được tính theo công thức:

m = D * V

Trong đó:

• m: Khối lượng (kg)
• D: Trọng lượng riêng (N/m³)
• V: Thể tích (m³)

Thể tích của một khối gỗ được tính theo công thức:

V = a^3

Trong đó:

• V: Thể tích (m³)
• a: Cạnh (m)

Vậy khối lượng của khối gỗ là:

m = D * V = 8000N/m³ * (0,05m)^3 = 10N

Khối lượng của khối gỗ là:

P = m * g = 10N * 10m/s² = 100N

Bước 2: Tính áp suất do khối gỗ tác dụng lên đáy bể:

Áp suất do khối gỗ tác dụng lên đáy bình bằng trọng lượng của khối gỗ chia cho diện tích đáy bình.

Diện tích đáy lọ bằng diện tích một mặt của khối gỗ hình lập phương.

Diện tích một mặt của khối gỗ hình lập phương được tính theo công thức:

S = a^2

Vậy áp suất do khối gỗ tác dụng lên đáy lọ là:

p = P / S = 100N / (0,05m)^2 = 40000N

Lưu ý khi giải các bài tập liên quan đến áp suất và áp suất là gì?

Để giải các bài tập liên quan đến áp suất và ứng suất một cách chính xác và hiệu quả, bạn cần lưu ý những điểm sau:

Nắm bắt những điều cơ bản

Khi giải các bài tập về áp suất và ứng suất, bạn cần nắm vững một số khái niệm và công thức như sau:

• Áp suất: Là lực tác dụng lên bề mặt.
• Áp suất: Là độ lớn của áp suất tác dụng lên một đơn vị diện tích.
• Công thức tính áp suất: p = F/S, trong đó:
  • p: Áp suất (Pa)
  • F: Lực tác dụng (N)
  • S: Diện tích bị nén (m²)
• Đơn vị đo áp suất: Pascal (Pa), N/m², atm, mmHg,…
• Các loại bài tập áp dụng:
  • Tính áp suất khi biết lực và diện tích.
  • Tính lực khi biết áp suất và diện tích.
  • Tính diện tích chịu áp suất khi biết lực và áp suất.
  • So sánh áp suất trong các trường hợp khác nhau.
  • Áp dụng kiến ​​thức về áp suất và độ biến dạng để giải thích các hiện tượng vật lý.

Phân tích chủ đề một cách cẩn thận

Sau đây là các bước phân tích vấn đề trước khi giải quyết mà bạn cần biết rõ:

• Xác định số lượng đã biết và số lượng cần có trong bài toán.
• Xác định các công thức sử dụng để giải bài tập.
• Lên kế hoạch làm bài tập về nhà hợp lý.

Thực hiện các tính toán chính xác và phân tích kết quả

Trong quá trình tính toán, bạn có thể sử dụng máy tính nếu cần. Sau đó, bạn có thể kiểm tra kết quả sau khi tính toán và phân tích ý nghĩa của kết quả. Ngoài ra, bạn có thể so sánh kết quả với các giá trị thực tế hoặc các bài tập tương tự.

Như vậy, qua bài viết trên chúng ta đã biết áp suất là gì và áp suất là gì. Đây là hai đại lượng vật lý có liên quan chặt chẽ với nhau nhưng có sự khác biệt rõ ràng về bản chất. Hiểu được áp suất và áp suất giúp chúng ta hiểu được có bao nhiêu hiện tượng vật lý diễn ra. Từ đó, chúng ta có thể ứng dụng vào học tập hoặc các lĩnh vực khác nhau của cuộc sống.

Xem các bài viết liên quan:

Nguồn: https://tuyengiaothudo.vn
Danh mục: Hỏi Đáp