KHOA HỌC TỰ NHIÊN 8 · BÀI 15
Áp suất trên bề mặt: lực và diện tích bị ép – KHTN 8
Một đôi giày đế rộng giúp giảm lún dù người mang vẫn có cùng trọng lượng.
Học xong, em làm được gì?
Phân biệt áp lực và áp suất; dùng p = F/S với diện tích tiếp xúc đúng.
Kiến thức nền: Lực, diện tích và đơn vị m².
Nhìn hình để hiểu
Trên màn hình nhỏ, vuốt ngang hình để xem rõ chữ và mũi tên.
Áp lực không phải áp suất
Áp lực là lực ép vuông góc lên mặt bị ép. Áp suất đặc trưng mức độ tác dụng của áp lực trên một đơn vị diện tích: p = F/S. F tính bằng N, S bằng m², p bằng Pa; 1 Pa = 1 N/m². Trong mô hình đơn giản, áp lực phân bố đều trên diện tích đang xét.
Tăng hoặc giảm áp suất
Giữ F không đổi, giảm S làm p tăng; giữ S không đổi, tăng F làm p tăng. Lưỡi dao mỏng làm áp suất lớn tại mép; móng nhà rộng làm giảm áp suất lên nền. Chọn diện tích thực sự tiếp xúc, không lấy toàn bộ diện tích vật.
Đổi diện tích cẩn thận
1 cm² = 0,0001 m². Nếu đề cho khối lượng và vật đứng yên trên mặt ngang, có thể lấy áp lực bằng trọng lượng khi không có lực thẳng đứng khác; dùng g theo giả thiết. Khối lượng kg không được thế trực tiếp vào vị trí lực N.
Hai ví dụ giải từng bước
Ví dụ 1
F = 120 N tác dụng đều lên S = 0,02 m².
- p = F/S = 120/0,02.
- p = 6000 Pa.
Ví dụ 2
Cùng F, diện tích giảm còn một nửa.
- p mới = F/(S/2) = 2F/S.
- Áp suất tăng gấp đôi.
Chỗ dễ nhầm
- Không nhầm N với Pa.
- Diện tích hai bàn chân là tổng phần tiếp xúc của cả hai khi đứng cân bằng.
Năm câu tự kiểm tra
Làm trước khi mở lời giải. Câu chọn đáp án, đúng–sai và trả lời ngắn có phản hồi tại chỗ; câu tự luận để em tự đối chiếu lập luận.
Câu 1
Giữ F, tăng S gấp 3 thì p thế nào?
Xem lời giải và cách kiểm tra
Đáp án: A. Giảm 3 lần.
p tỉ lệ nghịch với S khi F không đổi.
Câu 2
200 N ép lên 0,04 m² tạo p bao nhiêu Pa?
Xem lời giải và cách kiểm tra
p = 200/0,04 = 5000 Pa.
Câu 3
50 cm² bằng bao nhiêu m²?
Xem lời giải và cách kiểm tra
50 × 0,0001 = 0,005 m².
Câu 4
Vì sao dây quai ba lô rộng giúp vai dễ chịu hơn?
Em viết câu trả lời ra giấy, sau đó tự đối chiếu các ý trong lời giải.
Xem lời giải và cách kiểm tra
Với cùng lực ép, diện tích tiếp xúc lớn hơn làm giảm áp suất trung bình lên vai.
Câu 5
Một vật 6 kg đứng yên trên mặt ngang, S = 0,03 m². Lấy g = 10 N/kg, không có lực thẳng đứng khác. Tính p.
Em viết câu trả lời ra giấy, sau đó tự đối chiếu các ý trong lời giải.
Xem lời giải và cách kiểm tra
F = mg = 60 N; p = 60/0,03 = 2000 Pa.
Sơ đồ ghi nhớ
- Áp lực vuông góc mặt.
- p = F/S.
- S nhỏ → p lớn khi F giữ nguyên.
- Đổi cm² sang m².