áp suất

Định nghĩa. Áp suất ($p$) là đại lượng vật lý đặc trưng cho tác dụng của áp lực lên bề mặt bị ép, tính bằng độ lớn của áp lực $F$ trên một đơn vị diện tích $S$.

Hiểu bằng hình ảnh. Khi đi trên tuyết, đi giày gót nhọn sẽ chìm sâu vì diện tích nhỏ gây áp suất lớn, còn mang giày đi tuyết bản to sẽ không bị lún vì áp suất nhỏ.

Công thức cần nhớ

• Công thức chất rắn: $p = \dfrac{F}{S}$ ($\text{N/m}^2$ hay Pascal $\text{Pa}$)
• Áp suất chất lỏng: $p = p_0 + \rho g h$
• Phương trình trạng thái khí lý tưởng: $p V = n R T$

Ví dụ giải từng bước. Một người nặng $60\text{ kg}$ đứng bằng 2 chân, diện tích tiếp xúc của mỗi bàn chân là $0{,}015\text{ m}^2$. Tính áp suất tác dụng lên mặt đất (lấy $g = 10\text{ m/s}^2$).

• Bước 1: Áp lực $F = P = m \cdot g = 60 \times 10 = 600\text{ N}$.
• Bước 2: Tổng diện tích bị ép $S = 2 \times 0{,}015 = 0{,}03\text{ m}^2$.
• Bước 3: Áp suất $p = \dfrac{600}{0{,}03} = 20.000\text{ Pa} = 20\text{ kPa}$.

Cách nhận biết. Đề bài cho lực vuông góc $F$, diện tích $S$, hoặc độ sâu $h$ của chất lỏng.

Lỗi hay gặp:

• Quên nhân đôi diện tích tiếp xúc khi đứng 2 chân.
• Nhầm lẫn giữa Áp lực (lực $F$, đơn vị $\text{N}$) và Áp suất (tỉ số $p = F/S$, đơn vị $\text{Pa}$).

Liên hệ thực tế. Dao càng mài sắc (diện tích lưỡi nhỏ) thì cắt gọt càng dễ dàng nhờ áp suất lớn.