Trong vật lý, kỹ thuật, áp suất chất lỏng là khái niệm rất quan trọng. Việc hiểu rõ về áp suất chất lỏng và cách tính áp suất chất lỏng có thể giúp chúng ta có cái nhìn sâu sắc về tính chất của các loại chất lỏng. Bài viết hôm nay, Hapoin sẽ cùng bạn đi tìm hiểu về công thức tính áp suất chất lỏng là gì? cách áp dụng và ý nghĩa của nó trong khoa học và kỹ thuật nhé!
Áp suất chất lỏng là gì?
Để biết được công thức tính áp suất chất lỏng là gì, trước tiên chúng ta cùng đi tìm hiểu áp suất chất lỏng là gì nhé! Áp suất chất lỏng tại một điểm bất kỳ trong lòng môi trường chất lỏng được hiểu là giá trị áp lực của chất lỏng lên một đơn vị diện tích đặt tại điểm đó. Hiểu đơn giản, áp suất chất lỏng là lực ép của chất lỏng theo phương vuông góc với bề mặt chất lỏng bị ép.
Độ lớn của áp suất sẽ phụ thuộc vào lực nén của chất lỏng. Nếu lực ép của chất lỏng ở điểm đó càng mạnh thì áp suất chất lỏng càng lớn và ngược lại lực nén và lực đẩy yếu thì áp suất sẽ thấp. Điều này lại không thể thấy dễ dàng được qua công thức thính áp suất chất lỏng.
Ví dụ: Khi bơm nước, nếu tăng áp lực của máy bơm thì nước chảy ra mạnh hơn. Đối với các ống nước dùng lâu ngày, đường kính của ống sẽ to ra, đây là do áp lực của chất lỏng đã tác dụng và làm cho ống nước to ra.
Tìm hiểu về áp suất chất lỏng – Áp suất chất lỏng kí hiệu là gì (Ảnh: Internet)
Công thức tính áp suất chất lỏng là gì?
Công thức tính áp suất chất lỏng cung cấp một phương pháp dùng để đo lường áp suất mà chất lỏng áp dụng lên một diện tích cụ thể. Cụ thể, công thức cơ bản tính áp suất chất lỏng như sau:
P = d.h
Trong đó:
- P: Áp suất chất lỏng, đơn vị là Pa hoặc N/m²
- d: Trọng lượng riêng của chất lỏng, đơn vị là N/m³
- h: Độ cao của cột chất lỏng, đơn vị tính là m
Một đơn vị khác cũng thường được dùng để đo áp suất chất lỏng là atmosphere (atn). T có thể quy đổi 1 atm = 101325 Pa = 101325 N/m².
Lưu ý: Công thức này cũng tính được áp suất tại một điểm bất kỳ trong chất lỏng, khi ấy độ cao của chất lỏng h cũng là độ sâu của điểm đó so với mặt thoáng. Trong cùng một chất lỏng nằm ngang, ở các điểm có độ sâu như nhau thì độ lớn áp suất ở các điểm đó bằng nhau.
Áp suất tương đối hay còn gọi là áp suất dư, có ký hiệu là Ptđ, Pdư, có công thức tính như sau: P = y.hvc
Áp suất tuyệt đối, ký hiệu là Pa, có công thức tính Pa = P0 + y.h
Trong đó:
- P0: Áp suất khí quyển
- y: Trọng lượng riêng của chất lỏng đang tính
- h: Độ sâu tính từ mặt thoáng chất lỏng đến điểm đang xét.
Công thức tính áp suất chất lỏng – Công thức tính áp suất là gì (Ảnh: Internet)
Các yếu tố ảnh hưởng đến áp suất chất lỏng
Từ công thức tính áp suất chất lỏng P = d.h, có thể thấy áp suất chất lỏng phụ thuộc vào 2 yếu tố là độ sâu của chất lỏng so với bề mặt tiếp xúc với không khí và trọng lượng riêng của chất lỏng.
Trọng lượng riêng của chất lỏng
Mỗi chất lỏng khác nhau sẽ có trọng lượng riêng khác nhau, do đó mà áp suất tác động lên một điểm với cùng một độ sâu sẽ khác nhau. Ví dụ như trọng lượng riêng của nước lớn hơn xăng, theo công thức tính áp suất chất lỏng là gì mà chúng ta tìm hiểu trên đây, ở cùng một điểm và cùng một độ sâu sẽ cho áp lực tại điểm đó ở môi trường nước sẽ lớn hơn trong môi trường xăng.
Bên cạnh đó, trọng lượng riêng của chất lỏng bị ảnh hưởng nhiệt độ. Ở nhiệt đọ càng cao, trọng lượng riêng càng lớn và ngược lại, trọng lương riêng của chất lỏng thấp hơn khi ở nhiệt độ thấp. Điều này khiến nhiệt độ cũng là một yếu tố gây ảnh hưởng đến áp suất chất lỏng.
Độ sâu của chất lỏng so với bề mặt thoáng
Trong công thức tính áp suất chất lỏng, có thể thấy áp suất và độ sâu tỷ lệ thuận với nhau. Độ sâu có ảnh hưởng rõ nhất khi ở cùng một chất lỏng, tại các điểm có độ cao khác nhau thì áp suất chất lỏng tại đó khác nhau. Trong thực tế, điều này đã được chứng minh qua đáy đại dương. Càng xuống sâu áp suất sẽ càng lớn, vì thế mà con người không thể lặn xuống quá sâu. Ở các độ sâu khác nhau sẽ có các loài sinh vật biển đa dạng khác nhau.
Trong thực tế, công thức tính áp suất chất lỏng được áp dụng trong các bài tập tính toán có thể tính được áp suất tại một điểm trong lòng chất lỏng khi biết loại chất lỏng và độ sâu của điểm đó.
Những yếu tố có thể gây ảnh hưởng đến áp suất chất lỏng (Ảnh: Internet)
Ứng dụng của áp suất chất lỏng
Sau khi đã tìm hiểu về công thức tính áp suất chất lỏng là gì, cùng tìm hiểu những ứng dụng của áp suất trong cuộc sống. Nó được ứng dụng thông qua các thiết bị rất quen thuộc mà có thể chúng ta chưa nghĩ đến. Sau đây là một số ứng dụng của áp suất chất lỏng:
Máy nén thủy lực: Đây là thiết bị giúp chúng ta có thể dễ dàng nâng các vật nặng như xe hơi, nén các vật với nguyên lý hoạt động là dựa vào áp suất chất lỏng.
Hệ thống phanh xe: Khi đạp phanh sẽ dẫn tới quá trình lực truyền từ bàn đạp đến bầu trợ lực của phanh. Sau đó, các pít tông chuyển động nén lò xo và dầu trong xi lanh làm tăng áp suất đẩy dầu đến các đường ống cùng với xi lanh của bánh xe. Điều này giúp đẩy pít tông và guốc phanh sẽ ép sát vào má phanh sinh ra lực ma sát làm se giảm tốc độ.
Đài phun nước: Đài phun nước hoạt động dựa trên nguyên lý áp suất, máy bơm sẽ hút nước và đưa nước tới vòi phun. Dưới áp lực của máy bơm, nước sẽ được đẩy lên trên tạo thành hình dáng như mong muốn.
>>> Có thể bạn quan tâm: Đơn vị đo áp suất là gì?
Kết luận
Vậy là chúng ta đã cùng tìm hiểu về công thức tính áp suất chất lỏng là gì và những ứng dụng của nó trong đời sống. Công thức tính áp suất chất lỏng có vai trò quan trọng trong việc hiểu về cách áp suất tác động lên các chất lỏng. Việc áp dụng công thức này sẽ đem đến kiến thức cơ bản và giúp hỗ trợ nhiều ứng dụng thực tế trong nhiều lĩnh vực khác nhau.
Jasmine Wu – Hapoin
