Áp lực và áp suất là hai cụm từ thường được nhắc đến trong tất cả các lĩnh vực đời sống. Vậy áp lực là gì? Công thức tính áp lực là gì hãy tìm hiểu ngay.
Trong đời sống, bạn sẽ gặp nhiều vấn đề gây cho bạn áp lực. Vậy áp lực đó có giống như áp lực trong vật lý đã được các nhà vật lý, khoa học định nghĩa không? Tìm hiểu “áp lực là gì? Cách tính áp lực” nhé!
Áp lực là gì?
- Trong các chương trình vật lý phổ thông, các kiến thức về “Lực” là những kiến thức cơ bản nhất. Để hiểu về áp suất, áp lực là gì bạn cần hiểu lực là gì.
- Lực là từ để chỉ bất kỳ một ảnh hưởng nào làm vật thể chịu sự thay đổi, ảnh hưởng đến vận tốc, chuyển động, hướng của vật thể,… Mà theo khái niệm thì lực là đại lượng vectơ có độ lớn và hướng.
- Áp lực là lực tác động trên diện tích bề mặt của một vật hay lực ép vuông góc với mặt chịu lực. Vì áp lực đã xác định được phương [vuông góc với mặt chịu lực] và chiều [hướng vào mặt chịu lực] nên khi nhắc tới áp lực, người ta sẽ quan tâm đến độ lớn [cường độ].
Các công thức tính áp lực
- Công thức tính áp lực: FA= F/S
Trong đó: “F” là lực Newton, “S” là diện tích về mặt
Trong đó: “p” là áp suất, “F” là lực ép lên diện tích chịu lực, “S” là diện tích chịu lực
Trong thực tế, chúng ta có thể bắt gặp áp lực ở bất cứ đâu. Khi bạn đứng trên mặt đất, di chuyển trên đường cũng đang tạo ra 1 áp lực vuông góc xuống mặt đất bằng một lực bằng với trọng lượng cơ thể.
Đơn vị của áp lực là gì?
Khác với đơn vị của áp suất đơn vị của áp lực chính là “N” trong đó ” N” được gọi là lực Newton
Áp suất là gì? Sự khác nhau giữa áp lực và áp suất
Áp suất là gì?
- Áp suất là đơn vị được dùng để tính toán áp lực trên một bề mặt lớn bằng cách chia nhỏ diện tích chịu lực và tính lực tác động lên đơn vị đó. Đơn vị của áp suất là N/m2 – được gọi là Pascal [Pa].
- Chúng ta có thể hiểu một cách đơn giản, áp suất là tỉ số của áp lực lên diện tích bị ép. Diện tích càng nhỏ thì áp suất càng lớn.
- Công thức tính áp suất sẽ dựa vào đó là tính áp suất của chất lỏng, chất rắn,…
Áp lực và áp suất khác nhau như thế nào?
Áp lực và áp suất đều là chỉ số tính lực vuông góc tới diện tích bề mặt. Tuy nhiên, áp lực là lực tác động lên một diện tích còn áp suất là lực tác dụng lên một đơn vị diện tích cụ thể.
Công thức tính áp suất là gì?
- Công thức tính áp suất chất lỏng: p= d. h
Trong đó “d” là trọng lượng riêng chất lỏng, “h” là độ sâu từ điểm áp suất tới mặt thoáng chất lỏng
- Công thức Pascal: p= png + pgh
Trong đó png là áp suất ngoài
Hãy thử ví dụ với một viên gạch. Một viên gạch có trọng lượng 2.1kg cùng kích thước là 205x95x55mm. Nếu đặt viên gạch đứng thì áp lực và áp suất của viên gạch này sẽ là:
- Pgạch= 2.1×9.807 = 20.6 N
- Pagạch= 20.6/[0.095×0.055]=4120 N/m2.
Ý nghĩa của áp lực và áp suất
Các ứng dụng của áp lực và áp suất
- Áp lực và áp suất thường được ứng dụng trong đời sống. Trong công nghiệp, áp lực thường ứng dụng để đo các loại áp suất của khí hoặc chất lỏng. Bạn có thể thấy một số máy công nghiệp ứng dụng áp lực, áp suất như máy nén khí, máy bơm,…
- Sự chênh lệch áp suất giữa phía dưới và phía trên của cánh máy bay trong quá trình vận hành đã tạo ra lực để nâng máy bay lên trên bầu trời. Người ta cũng ứng dụng áp lực và áp suất trong các bình nén khí để phục vụ cho quá trình vận hành của các thiết bị.
- Các loại máy nén thường được sử dụng trong nhiều lĩnh vực như máy bơm rửa xe, máy nén khí chế biến thực phẩm, y tế,…
- Không chỉ với các loại máy móc, trong sinh học, đóng góp của áp suất cũng vô cùng lớn. Nếu không có áp suất, rễ cây sẽ không thể hút được nước và chuyển lên ngọn cây. Đối với y học, áp suất sẽ giúp tránh tình trạng teo hồng cầu khi sử dụng những dung dịch đẳng trương,…
- Bên cạnh đó, áp suất cũng là cơ sở để xác định tốc độ bay, tốc độ dòng chảy,… Và việc áp suất quá lớn được sinh ra từ các vụ nổ cũng sẽ gây ảnh hưởng tới môi trường xung quanh cũng như làm ảnh hưởng đến sức khỏe con người.
Cách tăng/giảm áp suất
Người ta sẽ điều chỉnh áp suất theo ý muốn để phục vụ những nhu cầu khác nhau trong đời sống.
Cách tăng áp suất
Mỗi loại áp suất khác nhau sẽ dựa vào các yếu tố khác nhau để thay đổi, điều chỉnh mức áp suất. Để tăng hoặc giảm áp suất, chúng ta cần thay đổi các biến số phụ thuộc trong công thức tính áp suất.
- Cách 1: Tăng áp suất bằng cách tăng lực tác động vào vật và giữ nguyên diện tích bề mặt bị ép.
- Cách 2: Tăng áp suất bằng cách giữ nguyên lực tác động nhưng giảm diện tích bề mặt
- Cách 3: Tăng áp suất bằng cách đồng thời tăng lực tác động và giảm diện tích bề mặt.
Cách giảm áp suất
Cũng tương tự như trên, bạn cũng sẽ có ba cách để giảm áp lực:
- Cách 1: Giảm áp lực khi giữ nguyên lực tác động, tăng diện tích bề mặt
- Cách 2: Giảm áp lực khi giảm lực ép và giữ nguyên diện tích
- Cách 3: Giảm đồng thời cả lực ép và bề mặt diện tích để giảm áp lực.
Áp lực và áp suất gắn bó mật thiết với nhau và đóng vai trò quan trọng đối với đời sống. Vì thế, hãy biết cách vận dụng áp lực và áp suất để công việc và sinh hoạt hàng ngày trở nên đơn giản và thuận tiện hơn. Hy vọng danhgiamay.com đã cung cấp cho bạn những thông tin để trả lời được câu hỏi “áp lực là gì? công thức tính áp lực”.
>> Có thể bạn quan tâm: Tủ chống ẩm chính hãng
Trong vật lý học, áp suất [tiếng Anh: Pressure] [thường được viết tắt là p] là một đại lượng vật lý, được định nghĩa là lực trên một đơn vị diện tích tác dụng theo chiều vuông góc với bề mặt của vật thể. Trong hệ SI, đơn vị của áp suất bằng Newton trên mét vuông [N/m²], nó được gọi là Pascal [Pa] mang tên nhà toán học và vật lý người Pháp Blaise Pascal thế kỉ thứ 17. Áp suất 1 Pa là rất nhỏ, nó xấp xỉ bằng áp suất của một đồng đô la tác dụng lên mặt bàn. Thường áp suất được đo với tỉ lệ bắt đầu bằng 1kPa = 1000Pa.
Ký hiệu thường gặp Liên hệ với các đại lượng khác Hộp này: Định luật
Bảo toàn khối lượng
Bảo toàn động lượng
Bảo toàn năng lượng
Bất đẳng thức Entropy Clausius-Duhem
Cơ học chất rắn
Chất rắn · Ứng suất · Biến dạng * Biến dạng dẻo · Thuyết sức căng tới hạn · Infinitesimal strain theory · Đàn hồi · Đàn hồi tuyến tính · độ dẻo · Đàn nhớt · Định luật Hooke · Lưu biến học * Uốn
Cơ học chất lưu
Chất lưu · Thủy tĩnh học
Động học chất lưu * Lực đẩy Archimedes * Nguyên lý Bernoulli * Phương trình Navier-Stokes * Dòng chảy Poiseuille * Định luật Pascal · Độ nhớt · Chất lưu Newton
Chất lưu phi Newton
Sức căng bề mặt * Áp suất
Phương trình miêu tả áp suất:
p = F / STrong đó: p là áp suất, F là áp lực tác dụng lên mặt bị ép có diện tích tiếp xúc là S.[1]
Trong hệ SI: N/ m 2 {\displaystyle m^{2}} hay còn gọi là Pa: 1Pa=1N/ m 2 . {\displaystyle m^{2}.} p=d*h NBA
Ngoài ra còn một số đơn vị khác: atmosphere [1atm=101325 Pa], Torr, mmHg [1torr=1mmHg=1/760atm=133,3Pa], at [atmosphere kỹ thuật 1at=0,98. 10 5 {\displaystyle 10^{5}} Pa]
Đổi đơn vị đo áp suất
| ≡ 1 N/m2 | 10−5 | 1,0197×10−5 | 9,8692×10−6 | 7,5006×10−3 | 145,04×10−6 |
| 100000 | ≡ 106 dyne/cm2 | 1,0197 | 0,98692 | 750,06 | 14,504 |
| 98.066,5 | 0,980665 | ≡ 1 kgf/cm2 | 0,96784 | 735,56 | 14,223 |
| 101.325 | 1,01325 | 1,0332 | ≡ 1 atm | 760 | 14,696 |
| 133,322 | 1,3332×10−3 | 1,3595×10−3 | 1,3158×10−3 | ≡ 1 Torr; ≈ 1 mmHg | 19,337×10−3 |
| 6.894,76 | 68,948×10−3 | 70,307×10−3 | 68,046×10−3 | 51,715 | ≡ 1 lbf/in2 |
Ví dụ: 1 Pa = 1 N/m2 = 10−5 bar = 10,197×10−6 at = 9,8692×10−6 atm, vân vân.
Ghi chú: mmHg là viết tắt của milimét thủy ngân [millimetre Hydragyrum].
Áp suất chất lỏng là áp suất ở một vài điểm trong chất lỏng như là nước hay không khí. Áp suất chất lỏng xuất hiện ở một trong 2 tình huống sau:
- Điều kiện hở, gọi là "dòng trong kênh hở" - như bề mặt đại dương, bể bơi, không khí...
- Điều kiện đóng - trong đường ống dẫn khí, dẫn nước...
Cũng như chất khí, chất lỏng truyền đi nguyên vẹn áp suất theo mọi phương. Phương trình Bernoulli có thể được sử dụng để xác định áp suất tại bất kì một điểm trong chất lỏng. Chất lỏng được giả thiết là chất lỏng lý tưởng và không nén được. Chất lỏng lý tưởng là chất lỏng không tồn tại nội ma sát trong lòng chất lỏng, có độ nhớt bằng không. Phương trình được viết giữa hai điểm a và b bất kì trong một hệ thống chỉ tồn tại 1 chất lỏng.
p a γ + v a 2 2 g + z a = p b γ + v b 2 2 g + z b {\displaystyle {\frac {p_{a}}{\gamma }}+{\frac {v_{a}^{2}}{2g}}+z_{a}={\frac {p_{b}}{\gamma }}+{\frac {v_{b}^{2}}{2g}}+z_{b}} [2]với:
p = áp suất của chất lỏng γ = ρg = mật độ·gia tốc trọng trường = trọng lượng riêng của chất lỏng.[3] /> v = vận tốc của chất lỏng g = gia tốc trọng trường z = độ cao p γ {\displaystyle {\frac {p}{\gamma }}} = chiều cao cột áp [pressure head] v 2 2 g {\displaystyle {\frac {v^{2}}{2g}}} = vận tốc cột áp [velocity head] hay độ cao thủy lựcTrên cùng một mặt phẳng nằm ngang trong lòng chất lỏng thì tất cả các điểm đều có áp suất như nhau.
Áp suất ở những điểm có độ cao khác nhau thì áp suất cũng khác nhau
Công thức tính áp suất chất lỏng: p = d . h {\displaystyle p=d.h} ,
trong đó d {\displaystyle d} là trọng lượng riêng của chất lỏng, h {\displaystyle h} là độ sâu tính từ điểm áp suất tới mặt thoáng của chất lỏng.
Nguyên lý Pascal
Độ tăng áp suất lên một chất lỏng chứa trong bình kín được truyền nguyên vẹn cho mọi điểm của chất lỏng và của thành bình.
Công thức Pascal: p=png + pgh
png là áp suất ngoài.
Ứng dụng của áp suất chất lỏng
Nguyên lý Pascal ứng dụng trong nhiều lĩnh vực như máy nén thủy lực, máy nâng vật với trọng lực lớn, phanh thủy lực trong xe mô tô, ô tô, phanh ABS nổi tiếng trên các xe ô tô cũng như xe máy đời mới.
.
- ^ SGK Vật lý lớp 8, Nhà xuất bản Giáo dục [tr.26]
- ^ NCEES [2011]. Fundamentals of Engineering: Supplied Reference Handbook. Clemson, SC: NCEES. tr. 64. ISBN 978-1-932613-59-9.
- ^ Finnemore, John, E. and Joseph B. Franzini [2002]. Fluid Mechanics: With Engineering Applications. New York: McGraw Hill, Inc. tr. 14–29. ISBN 978-0-07-243202-2.Quản lý CS1: nhiều tên: danh sách tác giả [liên kết]
- Áp suất khí quyển
- Đo áp suất
- Pressure at Hyperphysics, Georgia State University
| Wikimedia Commons có thêm hình ảnh và phương tiện truyền tải về Áp suất. |
Bài viết về chủ đề vật lý này vẫn còn sơ khai. Bạn có thể giúp Wikipedia mở rộng nội dung để bài được hoàn chỉnh hơn.
|
Lấy từ “//vi.wikipedia.org/w/index.php?title=Áp_suất&oldid=68478076”