Công thức tính áp suất chất lỏng? Yếu tố nào ảnh hưởng đến áp suất chất lỏng?

Tại sao lặn biển sâu cần mặc đồ bảo hộ có thể chịu được áp suất lớn hoặc tàu ngầm phải có vỏ thép mạnh? Điều này là do tác động của áp suất chất lỏng. Nhưng áp suất chất lỏng là gì và công thức tính áp suất chất lỏng như thế nào? Trong bài viết này, PKO sẽ trả lời các câu hỏi này một cách tóm tắt và dễ hiểu.

1. Tìm hiểu áp suất chất lỏng là gì?

Áp suất chất lỏng là sự tác dụng của một lực ép đặt tại một điểm bất kỳ trong lòng chất lỏng và tác động lên một đơn vị diện tích đặt tại điểm đó. Áp suất chất lỏng tương ứng với lực ép của chất lỏng vuông góc với bề mặt chất lỏng bị ép.

Độ lớn của áp suất phụ thuộc vào mức độ nén của chất lỏng tại một điểm, nếu lực nén mạnh thì áp suất lớn, ngược lại nếu nén yếu thì áp suất thấp. Tuy nhiên, việc tính áp suất không đơn giản.

Ví dụ, khi bơm nước, tăng áp lực của máy bơm sẽ khiến nước chảy ra mạnh hơn. Đối với các ống nước sử dụng lâu, đường kính của chúng sẽ tăng do áp lực của chất lỏng.

2. Công thức tính áp suất chất lỏng

Ta có công thức tính áp suất chất lỏng như sau: p = d.h

Trong đó:

• p là áp suất chất lỏng tại điểm đang xét (đơn vị đo là Pa – Pascal)
• d là trọng lượng riêng của chất lỏng trong ống (đơn vị đo là N/m³)
• h là độ sâu tính từ mặt thoáng của chất lỏng tới điểm đang cần tính áp suất (đơn vị đo là m)

Một đơn vị khác để đo áp suất chất lỏng là atm (atmosphere). Quy đổi ra đơn vị Pa, thì 1 atm=101325 Pa=101325 N/m².

Lưu ý: Công thức tính áp suất chất lỏng này cũng tính được áp suất tại một điểm bất kỳ trong lòng chất lỏng, độ cao của chất lỏng khi đó cũng chính là h – độ sâu của điểm đó so với mặt thoáng. Và, trong cùng một chất lỏng nằm ngang, tại các điểm có độ sâu như nhau thì độ lớn áp suất tại các điểm đó là bằng nhau.

3. Áp suất chất lỏng phụ thuộc các yếu tố nào

Với công thức tính áp suất chất lỏng p = d.h, ta có thể thấy rằng áp suất chất lỏng phụ thuộc chủ yếu vào 2 yếu tố: trọng lượng riêng của chất lỏng và độ sâu của chất lỏng so với bề mặt tiếp xúc với không khí.

3.1. Trọng lượng riêng của chất lỏng đang xét

Mỗi chất lỏng có trọng lượng khác nhau, dẫn đến sự khác nhau trong áp suất tác động lên một điểm với cùng độ sâu. Ví dụ, nước có trọng lượng riêng lớn hơn xăng do tỷ lệ giữa trọng lượng và áp suất chất lỏng. Do đó, áp lực tại một điểm với độ sâu giống nhau sẽ lớn hơn trong môi trường nước so với xăng.

Trọng lượng của chất lỏng còn bị ảnh hưởng bởi nhiệt độ. Nhiệt độ cao tăng trọng lượng riêng và ngược lại, nhiệt độ thấp giảm trọng lượng. Nhiệt độ cũng tác động đến áp suất chất lỏng theo quan hệ bắc cầu.

3.2 Độ sâu của chất lỏng so với bề mặt thoáng

Với công thức tính áp suất chất lỏng đã nói trên ta thấy được độ cao và áp suất tương đương với nhau. Ảnh hưởng của yếu tố này được thấy rõ ràng nhất khi trong cùng một chất lỏng và tại những điểm có độ cao khác nhau áp suất chất lỏng tại đấy cũng khác nhau. Trong thực tế, điều tương tự được thể hiện ở dưới đáy đại dương khi nước xuống sâu hơn áp suất càng cao, vì vậy con người không lặn xuống quá lâu và tại những độ sâu khác nhau thì nhiều loài sinh vật biển cũng có sự phát triển khác nhau.

Áp dụng công thức tính áp suất chất lỏng trên thực tế bằng những bài tập tính toán ta sẽ tính ra áp suất tại một điểm trong lòng chất lỏng khi xác định đúng độ cao của điểm đó, và xác định chất lỏng ấy là gì.

Sau khi đã điểm qua các ý cơ bản: áp suất chất lỏng là bao nhiêu? , Công thức tính áp suất chất lỏng là gì? Tiếp theo chúng tôi sẽ nêu lên các úng dụng sử có hoạt động căn cứ trên áp suất chất lỏng.

4. Ứng dụng thực tế của áp suất chất lỏng

Áp suất chất lỏng được ứng dụng trong cuộc sống hàng ngày thông qua những thiết bị quen thuộc mà có thể chúng ta chưa từng nghĩ tới. PKO cung cấp một số ứng dụng của áp suất chất lỏng như sau:

• Máy ép thủy lực: là dụng cụ giúp chúng ta dễ dàng nâng hạ các vật nặng như ô tô, hoặc dùng để nén các vật, và nguyên lý hoạt động của dụng cụ này là dựa trên áp suất của chất lỏng.
• Đài phun nước: hoạt động dựa trên nguyên lý áp suất. Đài phun nước hoạt động nhờ máy bơm hút nước và hướng nước vào vòi. Dưới áp lực của máy bơm, nước được đẩy lên cao và có hình dạng như ý muốn.
• Hệ thống phanh: Khi chúng ta đạp phanh, có sự truyền lực từ bàn đạp phanh đến bầu trợ lực phanh, sau đó các pít-tông chuyển động nén má phanh và dầu, làm tăng áp suất lên các đường ống và má phanh, đẩy các pít-tông và má phanh. má phanh ép vào đĩa phanh để tạo lực ma sát làm xe giảm tốc độ.

Bài viết trên Phukienong đã chia sẻ một cách khái quát về áp suất chất lỏng là gì, cách tính áp suất chất lỏng và một số ứng dụng của áp suất chất lỏng trong đời sống hàng ngày. Hi vọng bài viết này sẽ giúp bạn đọc hiểu rõ hơn về áp suất chất lỏng.