Đơn vị của áp lực là gì?

Trong chương trình vật lý phổ thông cơ sở chúng ta đã được học về lực. Lực (force) là bất kỳ ảnh hưởng nào làm một vật thể chịu sự thay đổi, hoặc là ảnh hưởng đến chuyển động, hướng của nó hay cấu trúc hình học của nó. Nói cách khác, lực là nguyên nhân làm cho một vật có khối lượng thay đổi vận tốc của nó, tới chuyển động có gia tốc, hay làm biến dạng vật thể, hoặc cả hai. Vậy áp lực là gì? Đơn vị của áp lực là gì?

Áp lực là gì?

Áp lực là lực tác động trên diện tích bề mặt của một vật. Lực ép vuông góc với diện tích bề mặt chịu lực. Theo nghĩa chung, cũng như khái niệm lực tổng quát, áp lực là đại lượng véc-tơ. Tuy nhiên vì đã xác định được phương (vuông góc với bề mặt chịu lực) và chiều (hướng vào mặt chịu lực) nên khi nói về áp lực, người ta có thể chỉ nói về độ lớn (cường độ)

Bạn có thể bắt gặp áp lực ở tất cả mọi nơi trong cuộc sống thực tế. Ví dụ khi bạn đứng trên mặt đất, nõ cũng có nghĩa là bạn đang tạo ra một áp lực vuông góc xuống mặt đất bằng với trọng lượng cơ thể bạn.

Ví dụ về áp lực

Dưới đây là một số ví dụ về áp lực trong vật lý:

- Áp lực khí quyển: Khí quyển tạo ra áp lực trên mặt đất và đối với vật thể nằm trên bề mặt đất. Áp lực khí quyển giảm dần theo độ cao và có thể ảnh hưởng đến việc bay của máy bay hoặc việc lên núi.

- Áp lực nước: Áp lực nước tạo ra lực đẩy lên các vật thể chìm, ví dụ như tàu thuyền. Nó cũng có thể tạo ra áp lực lên mặt đáy hồ, hồ bơi hoặc các hệ thống đường ống.

- Áp lực trong vật liệu: Áp lực trong vật liệu có thể ảnh hưởng đến khả năng của chúng chịu tải trọng. Khi áp lực tăng lên, vật liệu có thể bị biến dạng hoặc vỡ. Ví dụ, áp lực trong bê tông có thể ảnh hưởng đến khả năng chịu lực của cầu hoặc tòa nhà.

- Áp lực tĩnh điện: Áp lực tĩnh điện là sức đẩy hoặc hút giữa các điện tích trên các vật thể. Áp lực này có thể được sử dụng để giữ các vật thể cùng nhau hoặc để làm việc trong các thiết bị điện tử, ví dụ như loa hay mic.

- Áp lực hạt nhân: Áp lực trong nhân nguyên tử có thể ảnh hưởng đến khả năng của nó để phân rã hay sản sinh năng lượng. Năng lượng được sản sinh từ áp lực hạt nhân được sử dụng trong các thiết bị như lò phản ứng hạt nhân và bom nguyên tử.

Đơn vị đo của áp lực

Đơn vị của áp lực là gì? Đơn vị đo lường của áp lực là Newton (N)

Tác dụng của áp lực phụ thuộc vào những yếu tố nào?

Tác dụng của áp lực phụ thuộc vào nhiều yếu tố khác nhau, bao gồm loại áp lực, mức độ áp lực và đối tượng bị tác động. Dưới đây là một số yếu tố ảnh hưởng đến tác dụng của áp lực:

- Loại áp lực: Các loại áp lực khác nhau như áp lực tâm lý, áp lực vật lý, áp lực từ, áp lực nước, áp lực khí quyển và áp lực hạt nhân sẽ có các tác dụng khác nhau lên đối tượng bị tác động.

- Mức độ áp lực: Mức độ áp lực có thể ảnh hưởng đến sức khỏe, cảm xúc và hiệu suất của một người. Nếu áp lực quá lớn, nó có thể gây ra stress, lo lắng, trầm cảm và sức khỏe yếu, trong khi áp lực thấp hơn có thể dẫn đến thiếu động lực và thiếu động lực làm việc.

- Đối tượng bị tác động: Đối tượng bị tác động có thể là một con người, động vật, vật thể hay môi trường tự nhiên. Mỗi đối tượng sẽ có cơ chế chống lại áp lực khác nhau, ví dụ như một chiếc máy bay có thể chịu được áp lực cao hơn so với một tòa nhà.

- Thời gian tác động: Tác động áp lực trong một thời gian ngắn hoặc dài cũng có thể ảnh hưởng đến tác dụng của áp lực. Ví dụ, áp lực tâm lý trong một thời gian ngắn có thể làm cho một người cảm thấy kích thích và động lực, nhưng nếu nó kéo dài quá lâu, nó có thể gây ra căng thẳng và trầm cảm.

Công thức tính lực ép

Công thức tính lực ép như sau:

P = F/S

Trong đó: P: Áp suất

F: Lực ép lên diện tích chịu lực

S: Diện tích chịu lực

Áp suất là gì?

Áp suất chính là độ lớn của áp lực trên cùng một đơn vị diện tích bị ép, lực ép này sẽ có phương vuông góc với mặt phẳng bị ép.

Theo hệ đo lường quốc tế (SI), đơn vị của áp suất chính là đơn vị của lực trên diện tích là Newton trên mét vuông (N/m2). Đơn vị đó gọi là Pascal (Pa) theo tên của nhà toán học và vật lý người Pháp Blaise Pascal. Áp suất bằng 1 Pa là rất nhỏ, nó chỉ xấp xỉ bằng áp suất của một đồng đô la tác dụng lên trên mặt bàn.

1N/m2 = 1Pa

Áp suất có các loại phổ biến như sau:

- Áp suất chất lỏng và chất khí: Áp suất chất lỏng là gì? Áp suất chất lỏng là lực đẩy của chất lỏng truyền bên trong các đường ống. Nếu như lực đẩy càng nhanh thì áp suất càng mạnh và ngược lại. Chất lỏng ở đây có thể là dầu, nước,… Áp suất chất khí, khí nén cũng tương giống như áp suất chất lỏng.

- Áp suất chất rắn: Áp suất chất rắn là gì? Áp suất được tạo ra bởi chất rắn sẽ tạo áp lực tác dụng lên một đơn vị diện tích xác định. Và áp lực này chỉ tác dụng lực lên vật ở bề mặt mà nó tiếp xúc.

- Áp suất riêng phần: Đây là áp suất của 1 chất khí khi nó là một thành phần trong hỗn hợp khí, nếu như 1 mình khí đó chiếm toàn bộ thể tích của hỗn hợp.

- Áp suất dư: Áp suất dư là áp suất tại một điểm trong chất khí và chất lỏng khi lấy mốc là áp suất khí quyển lân cận xung quanh.

- Áp suất tuyệt đối: Khái niệm áp suất tuyệt đối như sau. Áp suất tuyệt đối là tổng áp suất gây ra bởi cả cột chất lỏng và khí quyển tác dụng lên điểm trong chất lỏng. Nó là áp suất tiêu chuẩn so với môi trường chân không 100%. Chính vì vậy, nó được tính bằng tổng áp suất khí quyển và áp suất tương đối.

- Áp suất thẩm thấu: Áp suất thẩm thấu là lực đẩy trong hiện tượng thẩm thấu. Có nghĩa là áp suất được tạo ra bởi hiện tượng các phân tử dung môi phát tán một chiều qua màng thẩm thấu từ dung môi sang dung dịch. Áp suất thẩm thấu của một dung dịch sẽ tỉ lệ thuận với nồng độ và nhiệt độ của dung dịch đó.

- Áp suất thủy tĩnh: Đây là áp suất thống nhất trong tất cả các hướng. Nó tương ứng với áp suất gây ra khi chất lỏng không chuyển động.

Vai trò của áp suất trong cuộc sống

Hiện nay áp suất có mức độ phổ biến rất cao và nó có vai trò vô cùng quan trọng trong nhiều lĩnh vực, ngành nghề khác nhau như trường học, máy bay, bệnh viện hoặc ngay trong cơ thể con người. Ngoài ra nó đóng vai trò không thể thiếu trong các trang thiết bị máy móc như: máy rửa xe, máy nén khí cao áp,…

Nhưng Quý vị cũng cần lưu ý rằng, áp suất quá lớn có thể gây ra các vụ nổ lớn và nó sẽ tác động cực mạnh lên bề mặt của các vật thể xung quanh. Gây ra tình trạng nổ, vỡ ở các công trình gây ảnh hưởng đến sức khỏe của con người cũng như môi trường sinh thái.

Sự khác nhau giữa áp lực và áp suất

Áp lực và áp suất đều cùng là lực tác động lên một diện tích nhưng áp lực là lực tác dụng lên một diện tích còn áp suất là lực tác dụng lên một đơn vị diện tích. Ví dụ: Chúng ta có một viên gạch xây tường có trọng lượng khoảng 2.1 kg với kích thước 205 x 95 x 55mm.

Như vậy khi viên gạch đứng, áp lực của viên gạch là 2.1 x 9.807 = 20.6 N lên một diện tích là 0.095 x 0.055 = 0.005 m2. Áp suất của viên gạch lên mặt phẳng là 20.6 / 0.005 = 4120 N/m2.

Trên đây là nội dung bài viết đơn vị của áp lực là gì? Cảm ơn Quý khách hàng đã quan tâm theo dõi bài viết của chúng tôi.