Công thức tính áp suất chất rắn – Cách giúp thay đổi áp suất

Bạn đã bao giờ tự hỏi tại sao mũi khoan phải được làm nhọn chưa? Câu trả lời là làm thay đổi áp suất của vật liệu rắn. Nhưng áp suất rắn chính xác là gì và Công thức tính áp suất chất rắn như thế nào? Trong bài viết này, PKO sẽ giải quyết những câu hỏi này.

1. Tổng quan áp suất chất rắn là gì?

Áp suất của vật rắn là lực do vật rắn tác dụng lên một diện tích xác định và lực này chỉ gây ra áp suất tại bề mặt tiếp xúc trực tiếp với vật rắn.

Đặc điểm nhận biết để phân biệt áp suất chất rắn với các loại áp suất khác là áp suất chất rắn là do chất rắn tác dụng với phương vuông góc với bề mặt vật bị nén.

2. Công thức tính áp suất chất rắn như thế nào?

2.1. Đơn vị đo và ký hiệu của áp suất

Ký hiệu cho áp suất nói chung được biểu thị bằng chữ “p”. Các đơn vị đo áp suất nói chung bao gồm:

• Pa (Pascal): Đơn vị này được đặt theo tên của nhà vật lý nổi tiếng người Pháp và là một phần của Hệ đơn vị quốc tế (SI). Nó cũng là đơn vị áp suất tiêu chuẩn trong tính toán áp suất của chất rắn.
• Bar: Đây là một trong những đơn vị đo áp suất thường được sử dụng và không nằm trong Hệ đơn vị quốc tế. Nó lần đầu tiên được sử dụng bởi một nhà khoa học khí quyển nổi tiếng từ Na Uy. 1 Bar tương đương với 100.000 Pa.
• Psi: Đơn vị đo áp suất này đặc biệt phổ biến ở Bắc Mỹ và Hoa Kỳ. Thay vì đo áp suất của chất rắn, đơn vị này thường được sử dụng để đo áp suất của chất lỏng và khí.
• Atm: Atm cũng là một trong những đơn vị dùng để đo áp suất không nằm trong Hệ đơn vị quốc tế. Mặc dù nó không phải là một phần của hệ thống, nhưng nó đã được thông qua tại Đại hội đồng về Cân đo. Đơn vị này cũng giải quyết vấn đề của các đơn vị nhỏ và bất tiện…

2.2 Công thức tính áp suất chất rắn?

Công thức tính áp suất chất rắn như sau: p = F/S.

Trong đó:

• p là áp suất do vật rắn sinh ra tại điểm tiếp xúc với vật (đơn vị đo là Pa hoặc N/m²)
• F là lực hoặc áp suất do vật rắn tác dụng lên vật (đơn vị đo là N)
• S là tổng diện tích bề mặt tiếp xúc giữa vật rắn và vật (đơn vị đo là m²)

3. Các giải pháp giúp thay đổi áp suất

3.1. Cách làm tăng áp suất chất rắn

Nhờ áp dụng công thức tính áp suất chất rắn, ta có thể dễ dàng đưa ra một số biện pháp làm giảm áp suất tác dụng lên vật như sau:

• Cách 1: Giữ nguyên diện tích bề mặt của vật bị nén bởi vật rắn và tăng lực nén do vật rắn tác dụng.
• Cách 2: Giữ nguyên lực nén của vật rắn tác dụng và tăng diện tích bề mặt của vật bị nén.
• Cách 3: Tăng áp suất của vật rắn lên vật và giảm diện tích bề mặt vật bị nén.

3.2 Cách làm giảm áp suất chất rắn

Bằng cách sử dụng công thức tính áp suất chất rắn đã thảo luận trước đó, chúng ta có thể dễ dàng tìm ra cách giảm áp suất tác dụng lên một vật. Có một số cách như sau:

• Cách 1: Giữ nguyên diện tích bề mặt của vật bị vật rắn nén và giảm lực nén do vật rắn tác dụng.
• Cách 2: Giữ nguyên lực nén do vật rắn sinh ra và tăng diện tích bề mặt của vật bị nén.
• Cách 3: Tăng áp suất của vật rắn lên vật và giảm diện tích bề mặt chịu nén của vật rắn.

4. Ứng dụng thực tế của áp suất chất rắn

Ứng dụng trong việc chế tạo bánh xe máy ủi

Các bánh xe của máy ủi được cho là dày và chắc chắn. Điều này nhằm giảm áp lực mà bánh xe tác dụng lên mặt đường. Dựa vào công thức tính áp suất trong chất rắn, muốn giảm áp suất thì phải tăng diện tích tiếp xúc giữa hai vật. Về mặt này, các bánh xe của máy ủi đã được chế tạo tốt, với diện tích tiếp xúc giữa chúng và mặt đường tương đối lớn. Điều này cũng giúp giảm thiểu sự sụt giảm trên đường.

Ứng dụng trong việc chế tạo các dụng cụ cắt, tỉa

Thông qua ứng dụng này, chúng tôi sẽ giải thích tại sao các dụng cụ cắt và tỉa thường được làm bằng sắt và có xu hướng được mài sắc. Công thức tính áp suất do vật rắn gây ra được đưa ra là p = F/S, trong đó việc mài sắc hoặc làm thon dụng cụ làm giảm diện tích bề mặt tiếp xúc giữa dụng cụ và các vật thể khác. Kết quả là dù cùng một lực tác dụng nhưng áp suất tác dụng lên các vật bị mài nhọn, thuôn nhọn sẽ lớn hơn. Ứng dụng này giúp tiết kiệm năng lượng hơn.

Tạm kết

Hi vọng với bài chia sẻ này, bạn đọc của PKO sẽ hiểu được thế nào là áp suất rắn và cách tính áp suất chất rắn. Để tìm hiểu thêm về các kiến thức khác, các bạn hãy cùng theo dõi trong các bài viết tiếp theo của Phukienong nhé. Chúc bạn sẽ đạt được những thành tích cao trong học tập