Ngày soạn5/7/2009 Ngày dạy10 /7/2009 Buổi 2: Lực - áp suất Hoạt động dạy học của thầy Hoạt động học của trò Hoạt động 1: ôn tập lý thuyết: I. Biểu diễn lực: 1. Lực là đại lợng gì? 2. Biểu diễn một lực dùng gì? 3. Biểu diễn lực cần phải thể hiện đợc mấy yếu tố? Là những yếu tố nào? 4. Hãy biểu diễn lực15N tác dụng vào một vật theo tỷ lệ xích tuỳ chọn, có: a. Phờng thẳng đứng, chiều từ trên xuống. b. Phơng ngang, chiều từ trái sang phải. c. Phơng xiên sang phải so với phơng ngang một góc 30 0 . 5. Diễn tả bằng lời các yếu tố của các lực ở hình vẽ sau: - Lực là đại lợng véc tơ - Biểu diễn lực dùng một mũi tên. - Lực có ba yếu tố: + Điểm đặt (Gốc của véc tơ) + Phơng (đờng thẳng chứa véc tơ); Chiều (chiều của mũi tên véc tơ). Phơng và chiều gọi chung là hớng. + Độ lớn của lực (biểu diễn theo tỷ lệ xích) - Hình a: Lực F 1 tác dụng vào vật A theo phơng thẳng đứng, chiều từ dới lên; có độ lớn 10N. Hình b: Lực F 2 tác dụng vào vật B theo phơng ngang, chiều từ trái sang phải; có độ lớn 15N. Hình c: Lực F 3 tác dụng vào vật C theo phơng xiên, chiều từ dới lên về bên phải; có độ lớn 15N. II. Sự cân bằng lực- Quán tính: 1. Hai lực cân bằng là gì? 2.- Quán tính là gì? 3- Thế nào là quán tính nghỉ - Hai lực cân bằng là hai lực cùng đặt lên một vật, có cờng độ bằng nhau, phơng nằm trên một đờng thẳng, chiều ngợc nhau. - Vật giữ nguyên vận tốc của nó khi không còn lực tác dụng, ta nói rằng vật có quán tính. - Một vật đang đứng yên nếu không có A Bi ểu di ễn m ột lự c dù ng gì ? A F 1 F 2 F 3 B C a) b) c) 30 0 5N x y A Bi ểu di ễn m ột lự c dù ng gì ? A F 1 F 2 F 3 B C a) b) c) 30 0 x y 4. Vật chịu hai lực cân bằng tác dụng thì thế nào? III. áp suất: 1. áp lực là gì? 2. áp suất là gì? III. áp suất chất lỏng -- Bình thông nhau: 1. áp suất chất lỏng gây ra trong bình đựng chất lỏng nh thế nào? 2. Công thức tính áp suất chất lỏng: 3. Nêu đặc điểm của bình thông nhau: 4. Nêu công thức của máy ép dùng chất lỏng? IV. áp suất khí quyển: 1. Sự tồn tại của áp suất khí quyển: 2. Độ lớn của áp suất khí quyển: lực nào tác dụng vào nó thì nó đứng yên mãi mãi, ta nói rằng vật đang có quán tính nghỉ. - Dới tác dụng của hai lực cân bằng, một vật đang đứng yên sẽ tiếp tục đứng yên; đang chuyển động sẽ tiếp tục chuyển đông thẳng đều. Chhuyển động này đợc gọi là chuyển động theo quán tính. - áp lực là lực ép vuông góc với mặt bị ép. - áp suất là độ lớn của áp lực trên một đơn vị diện tích bị ép. p = F S Đơn vị của áp suất là Paxcan (Pa): 1Pa = 1N/m 2 . - Chất lỏng gây áp suất theo mọi phơng lên thành bình, đáy bình và các vật ở trong nó. - Công thức: p = d.h Trong đó: h là độ sâu tính từ điểm tính áp suất tới mặt thoáng chất lỏng, d là trọng lợng riêng của chất lỏng. - Trong bình thông nhau chứa cùng một chất lỏng đứng yên, các mặt thoáng của chất lỏng ở các nhánh khác nhau đều ở cùng một độ sâu. - Trong bình thông nhau chứa các chất lỏng khác nhau đứng yên, các mặt thoáng của chất lỏng ở nhánh chứa chất lỏng có trọng lợng riêng lớn hơn thì có độ sâu thấp hơn. - Từ F = p.S = .f S s Suy ra: F S f s = Nh vậy pit-tông càng lớn thì có lực tác dụng càng lớn, pit-tông càng nhỏ thì có lực tác dụng càng nhỏ. - Trái đất và mọi vật trên trái đất đều chịu tác dụng của áp suất của khí quyển theo mọi phơng. - áp suất khí quyển bằng áp suất của cột thuỷ ngân trong ống Tô-ri-nxe-li cao 76cm, tính ra p = d.h = 136000.0,76 = V. Lực đẩy ác-si-mét: 1. Nêu nội dung của lực đẩy ác-si- mét? 2. Cônh thức tính lực đẩy ác-si-met? VI. Sự nổi: 1. Khi nào thì vật nổi, vật chìm? 2. Khi vật nổi thì lực đẩy ác-si-mét tính nh thế nào? VII. Các lực đã học: 1. Trọng lực (lực hút của trái đất) hay còn gọi là trọng lợng của vật: a. Phơng, chiều, độ lớn? b. Dụng cụ đo, cách đo? 2. Lực kéo (đẩy): 3. Lực đàn hồi: a. Lực đàn hồi là gì? b. Công thức tính lực đàn hồi 4. Lực ma sát: a. Lực ma sát à gì? b. công thức tính lực ma sát: c. Độ lớn của lực ma sàt phụ thuộc vào gì? 103360N/m 2 . - Một vật nhúng vào chất lỏng bị chất lỏng đẩy thẳng đứng từ dới lên với lực có độ lớn bằng trọng lợng của phần chất lỏng mà vật chiếm chỗ. Lực này gọi là lực đẩy ác-si-mét. - F A = d.V Trong đó: F A : là lực đẩy ác-si-mét, d là trọng lợng riêng của chất lỏng, V là thể tích của phần vật chìm trong chất lỏng. - Nhúng một vật vào trong chất lỏng thì + Vật chìm xuống khi P > F A + Vật nổi lên khi: P < F A + Vật lơ lửng trong chất lỏng khi: P = F A . - F A = V.d, trong đó: V là thể tích của phần vật chìm trong chất lỏng, (không phải là thể tích của vật), d là trọng lợng riêng của chất lỏng. - Phơng thẳng đứng, chiều từ trên xuống dới, độ lớn P = 10m - Dụng cụ đo: dùng lực kế; Cách đo treo vật vào lực kế theo phơng thẳng đứng. - Phơng, chiều và độ lớn phụ thuộc vào phơng, chiều và độ lớn của lực tác dụng. - Lực sinh ra do sự bến dạng của vật. - F = k. l Trong đó: F: là lực đàn hồi, k: là hệ số đàn hồi(hệ số cứng), 0 l l l = : là độ biến dạng của vật. - Lực sinh ra khi một vật trợt trên bề mặt một vật khác gọi là lực ma sát. - Công thức: F ms = k.N Trong đó: F ms : là lực ma sát, k: là hệ số ma sát, N là áp lực lên bề mặt vật trợt. - Độ lớn của lực ma sàt phụ thuộc vào lực kéo, lực kéo bằng bao nhiêu thì độ lớn của lực ma sát bằng bấy nhiêu. - Có ba loại lực ma sát: Ma sát lăn, lực ma sát trợt và lực ma sát nghỉ. - Lực ép vuông góc với mặt bị ép gọi là d. Có mấy loại lực ma sát? là những loại nào? 5. áp lực-Phản lực: a.áp lực là gì? b. Phản lực là gì? 6. Lực đẩy ác-si-mét a. Định nghĩa? b. Công thức tính? áp lực. - Lực có cùng phơng nhng ngợc chiều với áp lực gọi là phản lực. - Một vật nhúng vào chất lỏng bị chất lỏng đẩy thẳng đứng từ dới lên với lực có độ lớn bằng trọng lợng của phần chất lỏng mà vật chiếm chỗ. Lực này gọi là lực đẩy ác-si-mét. - F A = d.V Trong đó: F A : là lực đẩy ác-si-mét, d là trọng lợng riêng của chất lỏng, V là thể tích của phần vật chìm trong chất lỏng. Hoạt động 2. Bài tập vận dụng: Bài II.1: Một thỏi sắt có dạng hình hộp chữ nhật 40cm x 20cm x 10cm. Khối l- ợng riêng của sắt 7800kg/m 3 . Đặt thỏi sắt này trên mặt bàn nằm ngang theo mặt có diện tích trung bình. Tác dụng lên thỏi sắt một lực có ph- ơng thẳng đứng ,hớng xuống dới và có độ lớn 100N. Hãy: a. Biểu diễn các lực tác dụng lên vật theo tỷ lệ xích tuỳ chọn. b. Tính áp suất lên mặt bàn. Bài II.2: áp suất khí quyển là 75cm thuỷ ngân. Tính áp suất ở độ sâu 10m dới mặt nớc. Cho biết: - Trọng lợng riêng của thuỷ ngân: d 1 = 136000N/m 3 . Giải: a. Biểu diễn các lực tác dụng lên vật: b. - áp suất tác dụng lên mặt bàn do trọng lợng của vật đợc tính theo công thức: p 1 = P S Theo đề ra: S = 10.40 = 400(cm 2 ) = 4.10 -2 m 2 Mặt khác: p = d.V = 9,8.V.D = 0,1.0,2.0,4.7800.9,8 = 611,5(N) Do đó: p 1 = P S = 2 611,5 4.10 = 15300(Pa). - Thỏi sắt truyền áp lực F và tạo ra thêm áp suất p 2 tính bởi công thức: P 2 = P S = 2 100 4.10 = 2500(Pa). - Vậy áp suất tác dụng lên mặt bàn là: p = p 1 + p 2 ; 17800(Pa). Giải: áp suất ở độ sâu h = 10m dới mặt nớc là tổng áp suất p 0 của khí quyển và áp suất p n do trọng lợng của nớc. Ta có: 100N P N - Trọng lợng riêng của nớc: d 2 = 10000N/m 3 . Bài II.3: Ngời ta đổ nớc và dầu , mỗi thứ vào một nhánh của ống hình chữ U đang chứa thuỷ ngân. Mặt phân cách trong hai ống thuỷ ngân ngang nhau. Biết độ cao của cột dầu là h 2 = 20cm, hãy tính độ cao h 1 của cột nớc. Cho biết khối lợng riêng của nớc và dầu lần lợt là D 1 = 1000kg/m 3 và D 2 = 900kg/m 3 . Bài II.4: Một máy ép dùng chất lỏng dùng để nâng một vật có trọng lợng 2tấn đợc đặt trên pittông lớn có diện tích S 1 = 1m 2 lên. Tìm lực tối thiểu tác dụng lên pittông nhỏ có diện tích S 2 = 4cm 2 . p 0 = 0,75.1,36.10 5 (Pa) ; 1,02.10 5 (Pa).p n = 10.10 4 ; 10 5 (Pa). Vậy áp suất ở độ sâu 10m dới mặt nớc là p = p 0 + p n =1,02.10 5 + 10 5 = 2,02.10 5 (Pa). Giải: Vì thuỷ ngân ở hai nhánh ngang nhau nên áp suất tại đó bên trong ngang nhau: p 1 = p 2 Ta suy ra: p 0 + d 1 .h 1 = p 0 + d 2 .h 2 . (p 0 : áp suất khí quyển). Hay D 1 .h 1 = D 2 .h 2 (D: khối lợng riêng) Do đó ta có: h 1 = 1 2 2 D h D ; 0,9.20 = 18(cm). Giải: - Đổi 2tấn = 2000kg, suy ra F 1 = P = 20000N; 4cm 2 = 0,0004m 2 . Do áp suất lên các mặt các pit-tông bằng nhau nên ta có: p 1 = p 2 Suy ra: 1 2 1 2 2 1 2 1 20000.0,0004 8( ) 1 F F F S F N S S S = = = = h 1 h 2 p 2 p 1 F 1 F 2 S 2 S 1 . vật đợc tính theo công thức: p 1 = P S Theo đề ra: S = 10.40 = 400(cm 2 ) = 4.10 -2 m 2 Mặt khác: p = d.V = 9 ,8. V.D = 0,1.0,2.0,4. 780 0.9 ,8 = 611,5(N) Do. 1N/m 2 . - Chất lỏng gây áp suất theo mọi phơng lên thành bình, đáy bình và các vật ở trong nó. - Công thức: p = d.h Trong đó: h là độ sâu tính từ điểm