“Có công mài sắt có ngày nên kim” – câu tục ngữ quen thuộc này ẩn chứa ý nghĩa sâu sắc về việc nỗ lực và kiên trì sẽ giúp ta đạt được thành công. Cũng như việc học vật lý, đặc biệt là giải bài tập, đòi hỏi sự nỗ lực và sự tìm tòi, sáng tạo. Bài viết này sẽ giúp các bạn hiểu rõ hơn về khái niệm áp suất và cách giải bài tập vật lý 7 bài 7: Áp suất – Thực hành: Xác định áp suất của một vật.
1. Áp suất là gì?
1.1. Định nghĩa
Áp suất là đại lượng đặc trưng cho tác dụng của lực lên một diện tích. Nó được định nghĩa là lực tác dụng vuông góc lên một diện tích, được tính theo công thức:
p = F/S
Trong đó:
- p là áp suất (đơn vị: Pascal, kí hiệu: Pa)
- F là lực tác dụng (đơn vị: Newton, kí hiệu: N)
- S là diện tích bị lực tác dụng (đơn vị: mét vuông, kí hiệu: m²)
1.2. Ví dụ minh họa
Bạn đã bao giờ cảm nhận được sự khác biệt khi đứng trên một tấm thảm dày và khi đứng trên một viên gạch? Khi đứng trên tấm thảm dày, áp suất bạn tác dụng lên mặt sàn nhỏ hơn vì diện tích tiếp xúc lớn hơn. Còn khi đứng trên viên gạch, diện tích tiếp xúc nhỏ hơn nên áp suất bạn tác dụng lên mặt sàn lớn hơn. Điều này giải thích tại sao bạn cảm thấy thoải mái hơn khi đứng trên tấm thảm dày.
2. Cách xác định áp suất của một vật
2.1. Nguyên tắc
Để xác định áp suất của một vật, bạn cần đo lực tác dụng của vật lên mặt tiếp xúc và diện tích mặt tiếp xúc.
2.2. Các dụng cụ
- Thước đo độ dài
- Cân hoặc lực kế
- Vật cần xác định áp suất
2.3. Quy trình thực hiện
- Bước 1: Xác định trọng lượng của vật bằng cách sử dụng cân hoặc lực kế.
- Bước 2: Xác định diện tích tiếp xúc của vật với mặt phẳng bằng cách đo chiều dài và chiều rộng của mặt tiếp xúc.
- Bước 3: Áp dụng công thức p = F/S để tính áp suất của vật.
3. Một số bài tập thường gặp
3.1. Bài tập về tính áp suất
Bài tập 1: Một người nặng 60kg đứng trên mặt đất. Diện tích tiếp xúc của hai bàn chân với mặt đất là 0,03m². Tính áp suất người đó tác dụng lên mặt đất.
Giải:
- Trọng lượng của người: P = m.g = 60.10 = 600N
- Áp suất người tác dụng lên mặt đất: p = F/S = 600/0,03 = 20000 Pa
Bài tập 2: Một khối gỗ hình hộp chữ nhật có kích thước 20cm x 10cm x 5cm. Khối gỗ nặng 1,5kg. Tính áp suất lớn nhất và nhỏ nhất mà khối gỗ tác dụng lên mặt bàn.
Giải:
- Trọng lượng của khối gỗ: P = m.g = 1,5.10 = 15N
- Diện tích tiếp xúc lớn nhất: S1 = 20cm x 10cm = 0,02m²
- Diện tích tiếp xúc nhỏ nhất: S2 = 10cm x 5cm = 0,005m²
- Áp suất lớn nhất: p1 = F/S1 = 15/0,02 = 750 Pa
- Áp suất nhỏ nhất: p2 = F/S2 = 15/0,005 = 3000 Pa
3.2. Bài tập về ứng dụng của áp suất
Bài tập 3: Giải thích tại sao lưỡi dao càng sắc thì càng dễ cắt?
Giải:
Lưỡi dao sắc có diện tích tiếp xúc với vật bị cắt nhỏ hơn so với lưỡi dao cùn. Do đó, áp suất tác dụng lên vật bị cắt lớn hơn, giúp dễ dàng cắt được vật.
Bài tập 4: Tại sao người ta thường dùng giày trượt băng để di chuyển trên băng tuyết?
Giải:
Giày trượt băng có phần lưỡi dao mỏng, diện tích tiếp xúc với băng tuyết nhỏ. Điều này giúp giảm áp suất tác dụng lên băng tuyết, giúp người trượt băng di chuyển dễ dàng hơn.
4. Lưu ý khi giải bài tập
- Chú ý đơn vị đo lường và chuyển đổi đơn vị cho phù hợp.
- Áp dụng công thức p = F/S một cách chính xác.
- Phân tích kỹ bài toán và xác định các yếu tố cần thiết để giải bài toán.
- Luôn kiểm tra lại kết quả sau khi giải bài toán.
5. Kết luận
Bài viết đã cung cấp cho bạn những kiến thức cơ bản về áp suất và cách giải bài tập vật lý 7 bài 7: Áp suất – Thực hành: Xác định áp suất của một vật. Hãy nhớ áp dụng kiến thức này vào thực tế cuộc sống để hiểu rõ hơn về thế giới xung quanh.