Giải KHTN 8 Bài 16 (Chân trời sáng tạo): Áp suất

Giải KHTN 8 Bài 16: Áp suất

Giải KHTN 8 trang 81

Mở đầu trang 81 KHTN 8: Vì sao khi một người đứng trên tấm nệm (Hình a) thì bề mặt của nệm bị lún nhiều hơn so với khi nằm (Hình b)?

Trả lời:

Khi một người đứng trên tấm nệm (Hình a) thì bề mặt của nệm bị lún nhiều hơn so với khi nằm vì tác dụng của áp lực của người lên diện tích mặt nệm bị ép ở trường hợp đứng lớn hơn tác dụng của áp lực của người lên diện tích mặt nệm bị ép ở trường hợp nằm.

1. Khái niệm áp lực, áp suất

Câu hỏi thảo luận 1 trang 81 KHTN 8: Quan sát Hình 16.1, hãy cho biết các lực tác dụng có chung đặc điểm gì.

Trả lời:

Trong Hình 16.1, các lực tác dụng trong hình đều có phương vuông góc với bề mặt bị ép.

Câu hỏi thảo luận 2 trang 81 KHTN 8: Nêu một số ví dụ về áp lực gây ra bởi:

a. Trọng lực.

b. Một loại lực khác.

Trả lời:

a. Chiếc tủ quần áo trên sàn nhà => Trọng lực là áp lực.

b. Búa đóng đinh xuyên vào tường => Lực của búa tác dụng vào đinh là áp lực.

Câu hỏi thảo luận trang 81 KHTN 8: Thí nghiệm: Khảo sát sự ảnh hưởng của diện tích bề mặt và độ lớn của áp lực đến độ lún của cát.

Chuẩn bị: một khay nhựa đựng lớp cát (hoặc bột) có bề dày khoảng 10 cm, hai khối kim loại hình hộp chữ nhật giống nhau, lực kế và thước đo.

Tiến hành thí nghiệm:

Bước 1: Dùng lực kế đo trọng lượng P của khối kim loại. Trọng lượng P của khối kim loại cũng chính là áp lực F lên mặt cát.

Bước 2: Đo độ dài các cạnh của khối kim loại, tính diện tích S của các mặt.

Bước 3: Lần lượt đặt khối kim loại lên mặt cát với các diện tích bề mặt khác nhau (Hình 16.2a, b). Đo độ lún h của cát.

Bước 4: Đặt thêm một khối kim loại lên khối kim loại trước đó và lặp lại thí nghiệm như ở Bước 3 (Hình 16.2c).

Bước 5: Thay các dấu “=”, “>” hoặc “<” vào chỗ “…” của Bảng 16.1.

Trả lời:

Sau khi tiến hành thí nghiệm theo các bước ta thu được Bảng 16.1 như sau:

Giải KHTN 8 trang 82

Câu hỏi thảo luận 3 trang 82 KHTN 8:

a. Từ kết quả của thí nghiệm, cho biết các yếu tố nào ảnh hưởng đến độ lún của cát.

b. Muốn tăng (hoặc giảm) độ lún của cát, ta cần thay đổi các yếu tố nào?

Trả lời:

a. Các yếu tố ảnh hưởng đến độ lún của cát là độ lớn của áp lực, diện tích mặt bị ép.

b. Muốn tăng (hoặc giảm) độ lún của cát, ta cần thay đổi độ lớn của áp lực hoặc diện tích bề mặt bị ép.

- Muốn tăng độ lún của cát, ta cần:

+ tăng độ lớn của áp lực.

+ giảm diện tích mặt bị ép.

+ tăng độ lớn của áp lực đồng thời giảm diện tích mặt bị ép.

- Muốn giảm độ lún của cát, ta cần:

+ giảm độ lớn của áp lực.

+ tăng diện tích mặt bị ép.

+ giảm độ lớn của áp lực đồng thời tăng diện tích mặt bị ép.

Luyện tập 1 trang 82 KHTN 8: Hai xe có trọng lượng như nhau, một xe có diện tích mặt lốp lớn hơn xe kia. Hỏi xe nào đi qua sa mạc dễ dàng hơn?

Trả lời:

Xe có diện tích mặt lốp lớn hơn sẽ dễ dàng đi qua sa mạc hơn vì cùng một áp lực, diện tích bị ép lớn hơn sẽ có áp suất nhỏ hơn.

Giải KHTN 8 trang 83

2. Đơn vị áp suất

Luyện tập 2 trang 83 KHTN 8: Đơn vị mmHg (milimét thủy ngân) thường được dùng trong y học để đo huyết áp. Một người bình thường có huyết áp tối đa 120 mmHg, huyết áp tối thiểu là 80 mmHg. Hãy đổi các giá trị áp suất trên sang đơn vị N/m².

Trả lời:

Ta có 1 mm Hg = 133,3 N/m²

Nên: 120 mmHg = 15 996 N/m²

80 mmHg = 10 664 N/m²

3. Công dụng của việc tăng, giảm áp suất

Câu hỏi thảo luận 4 trang 83 KHTN 8: Việc tăng, giảm áp suất trong các tình huống ở Hình 16.3 có những lợi ích gì? Làm thế nào để tăng hoặc giảm áp suất trong mỗi tình huống?

Trả lời:

- Việc tăng, giảm áp suất trong các tình huống ở Hình 16.3 giúp các công việc được diễn ra suôn sẻ hơn hoặc mục đích sử dụng các dụng cụ được tốt hơn.

- Để kim đâm dễ hơn ta cần tăng áp suất trong hình 16.3 a bằng cách chế tạo mũi kim nhọn hơn, đâm mạnh hơn.

- Để dao cắt rau củ tốt hơn ta cần tăng áp suất trong hình 16.4 b bằng cách mài dao nhọn sắc hơn, tăng áp lực của dao xuống bề mặt rau củ.

- Để các cầu thủ đá bóng di chuyển dễ dàng trên sân cỏ, có độ bám tốt, không bị trượt ngã ta cần tăng áp suất trong hình 16.4 c bằng cách giảm diện tích mặt bị ép có các đinh núm.

- Để xe ủi đất dễ dàng di chuyển trên các mặt đất mềm ta cần giảm áp suất trong hình 16.4 d bằng cách dùng bánh xích để tạo diện tích bề mặt bị ép lớn.

- Để đeo cặp không bị mỏi vai ta cần giảm áp suất của cặp lên vai trong hình 16.4e bằng cách tạo dây cặp đai to bản (tăng diện tích mặt bị ép) và giảm khối lượng đồ trong cặp đeo.

- Để trượt ván được dễ dàng ta cần làm giảm áp suất lên bề mặt trượt trong hình 16.4g bằng cách tăng diện tích bề mặt ván trượt.

Vận dụng 1 trang 83 KHTN 8: Giải thích tình huống đã nêu ở phần Mở đầu bài học.

Trả lời:

Một người đứng trên tấm nệm thì bề mặt của nệm bị lún nhiều hơn so với khi nằm là do áp suất sinh ra ở trường hợp người đứng lớn hơn áp suất sinh ra ở trường hợp người nằm.

Vận dụng 2 trang 83 KHTN 8: Voi, lạc đà, gấu Bắc cực có bàn chân rộng. Theo em, điều đó giúp ích gì cho chúng?

Trả lời:

Voi, lạc đà, gấu Bắc cực có bàn chân rộng giúp chúng di chuyển dễ dàng trên nền đất hơn vì cùng trọng lượng nhưng diện tích bề mặt bị ép lớn sẽ làm giảm áp suất của cơ thể lên bề mặt bị ép.

Lý thuyết Áp suất

1. Khái niệm áp lực, áp suất

- Áp lực là lực ép có phương vuông góc với bề mặt bị ép.

- Áp suất được tính bằng độ lớn của áp lực lên một đơn vị diện tích bề mặt bị ép.

2. Đơn vị áp suất

- Các đơn vị áp suất thông dụng là N/m2 (Pa).

- Trong thực tế, còn có các đơn vị áp suất khác:

+ 1 Pa (paxcan) = 1 N/m²

+ 1 mmHg = 133,3 Pa

+ 1 Bar = 100 000 Pa

3. Công dụng của việc tăng, giảm áp suất

- Ta có thể thay đổi áp suất tác dụng lên vật bằng cách thay đổi độ lớn của áp lực hoặc diện tích bề mặt bị ép.

Xem thêm lời giải bài tập Khoa học tự nhiên lớp 8 Chân trời sáng tạo hay, chi tiết khác:

Bài 17: Áp suất trong chất lỏng

Bài 18: Áp suất trong chất khí

Bài 19: Tác dụng làm quay của lực – Moment lực

Bài 20: Đòn bẩy

Ôn tập chương 3