Độ nhớt

Chất lỏng và chất khí đều có độ nhớt khác nhau. Độ nhớt về cơ bản là lực ma sát giữa các phân tử cấu tạo nên chất lỏng. Các phân tử cấu tạo nên chất lỏng cọ xát vào nhau khi nó chảy. Trong chất lỏng, độ nhớt được gây ra bởi lực liên kết (lực hút giữa các phân tử giống nhau). Trong chất khí, độ nhớt được gây ra bởi sự va chạm giữa các phân tử.

Các chất lỏng thường chảy dễ dàng hơn, ví dụ như nước. Ngược lại, các chất lỏng đặc hơn khó chảy hơn, ví dụ như dầu ăn, dầu mỡ, mật ong, v.v. Bạn có thể chứng minh điều này bằng cách đổ nước và dầu ăn lên một mặt sàn dốc. Nước chắc chắn sẽ chảy nhanh hơn dầu ăn hoặc dầu mỡ. Độ nhớt của chất lỏng cũng phụ thuộc vào nhiệt độ. Nhiệt độ của chất lỏng càng cao, độ nhớt càng thấp. Ví dụ, khi bà nội trợ chiên cá trong bếp, dầu ăn ban đầu đặc sẽ trở nên lỏng hơn khi được đun nóng. Ngược lại, nhiệt độ của chất khí càng cao, độ nhớt của nó càng cao.

Tìm hiểu thêm

Hiện tượng mao dẫn

Bạn đã bao giờ nhìn thấy một cây nến chưa? Hy vọng là bạn sẽ dùng đến nó. Một hiện tượng thú vị mà chúng ta có thể quan sát được khi nến đang cháy là phần đáy của bấc nến thường luôn ẩm ướt với sáp tan chảy (trên bấc). Sự hiện diện của sáp tan chảy trên bấc có nghĩa là nến có thể cháy trong thời gian dài. Điều gì khiến sáp tan chảy di chuyển lên phía bấc nến đang cháy? Chúng ta có thể quan sát hiện tượng tương tự ở đèn đuốc.

Nhiều điều thú vị trong cuộc sống của chúng ta có những điểm tương đồng với hiện tượng xảy ra ở nến và đèn dầu. Giống như chất lỏng có "chân", cho phép nó di chuyển lên trên. Bạn có thể giải thích điều này một cách khoa học không? Một khái niệm vật lý có thể giải thích hiện tượng xảy ra ở nến, đèn dầu và nhiều hiện tượng liên quan khác là hiện tượng mao dẫn.

Tìm hiểu thêm

Định luật Archimedes

Vật liệu Định luật Archimedes

Bạn đã bao giờ nhìn thấy một con tàu chưa? Nếu chưa từng nhìn thấy tận mắt, hy vọng bạn đã từng thấy chúng trên truyền hình hoặc internet. Một con tàu có khối lượng rất lớn sẽ không chìm, trong khi một hòn đá nhỏ, nhẹ lại có thể. Tại sao lại như vậy? Câu trả lời khá đơn giản nếu bạn hiểu các khái niệm về lực nổi và nguyên lý Archimedes.

Trong cuộc sống hàng ngày, chúng ta sẽ thấy rằng các vật thể đặt trong chất lỏng, chẳng hạn như một hòn đá, sẽ có trọng lượng nhẹ hơn so với khi vật thể không nằm trong chất lỏng. Bạn có thể khó nhấc một hòn đá từ mặt đất lên, nhưng cùng một hòn đá đó lại dễ dàng được nhấc lên từ đáy hồ bơi. Điều này là do lực nổi. Lực nổi xảy ra do sự khác biệt về áp suất chất lỏng ở các độ sâu khác nhau. Áp suất chất lỏng tăng theo độ sâu, chất lỏng càng sâu thì áp suất càng lớn. Khi một vật thể được đặt trong chất lỏng, sẽ có sự khác biệt về áp suất giữa chất lỏng phía trên vật thể và chất lỏng phía dưới vật thể. Chất lỏng nằm ở đáy vật thể có áp suất lớn hơn chất lỏng nằm ở phía trên vật thể.

Tìm hiểu thêm

Áp suất chất lỏng

Vật liệu chịu áp suất chất lỏng

Trong vật lý, áp suất được định nghĩa là lực trên một đơn vị diện tích, trong đó hướng của lực vuông góc với diện tích bề mặt. Về mặt toán học, áp suất được biểu thị bằng phương trình P = F/A, trong đó P = áp suất, F = lực và A = diện tích bề mặt. Đơn vị của lực (F) là Newton (N), đơn vị của diện tích là mét vuông (m² ) . Vì áp suất là lực trên một đơn vị diện tích, nên đơn vị của áp suất là N/m² . Một tên gọi khác của N/m² pascal (Pa). Pascal được sử dụng làm đơn vị áp suất để vinh danh Blaise Pascal.

Khi một chất lỏng ở trạng thái tĩnh, nó tác dụng một lực vuông góc với toàn bộ bề mặt mà nó tiếp xúc. Ví dụ, hãy xem xét nước trong một chiếc cốc; mỗi phần nước tác dụng một lực vuông góc với thành cốc. Do đó, mỗi phần nước tác dụng một lực vuông góc với mỗi đơn vị diện tích của vật chứa mà nó chiếm giữ. Đây là một đặc tính quan trọng của chất lỏng tĩnh, chất lỏng ở trạng thái nghỉ. Khi một chất lỏng tác dụng một lực lên một bề mặt, nếu lực đó không vuông góc, bề mặt sẽ tác dụng một lực phản lực, cũng không vuông góc. Điều này sẽ làm cho chất lỏng chuyển động. Tuy nhiên, trên thực tế, chất lỏng vẫn ở trạng thái nghỉ. Do đó, trong chất lỏng ở trạng thái nghỉ, lực luôn vuông góc với bề mặt của vật chứa mà nó chiếm giữ.

Tìm hiểu thêm

Hiểu về chất lỏng tĩnh và động

Hiểu về chất lỏng tĩnh và động

Trong vật lý, chất lỏng được định nghĩa là một chất có thể chảy. Bạn đã học rằng các vật liệu chúng ta gặp trong cuộc sống hàng ngày bao gồm chất rắn, chất lỏng và chất khí. Thuật ngữ chất lỏng bao gồm cả chất lỏng và chất khí, bởi vì chất lỏng như nước và chất khí như không khí có thể chảy. Chất rắn như đá hoặc sắt không thể chảy và do đó không thể được phân loại là chất lỏng. Để hiểu rõ hơn về lời giải thích này, chúng ta nên xem xét một số ví dụ từ cuộc sống hàng ngày. Khi bạn tắm, bạn chắc chắn cần nước. Để đến được bể chứa, nước chảy từ suối hoặc được lấy từ giếng. Nước là một ví dụ về chất lỏng. Có những ví dụ khác về chất lỏng, chẳng hạn như dầu bôi trơn, sữa, v.v. Tất cả các chất lỏng này có thể được phân loại là chất lỏng vì chúng có thể chảy từ nơi này sang nơi khác. Chất khí cũng là chất lỏng. Chất khí cũng có thể chảy từ nơi này sang nơi khác. Một cơn gió là một ví dụ về không khí chuyển động từ nơi này sang nơi khác.

Tìm hiểu thêm

Sức căng bề mặt

Hiểu về sức căng bề mặt

Sức căng bề mặt xảy ra do bề mặt chất lỏng có xu hướng cứng lại, tạo thành một lớp màng mỏng. Điều này bị ảnh hưởng bởi lực liên kết giữa các phân tử nước. Để hiểu rõ hơn về điều này, hãy xem hình minh họa sau. Giả sử chúng ta có một chất lỏng trong một vật chứa.

Sức căng bề mặt 1Các phân tử chất lỏng thường hút nhau. Bên trong chất lỏng, mỗi phân tử chất lỏng được bao quanh bởi các phân tử khác ở mỗi bên; nhưng ở bề mặt chất lỏng, chỉ có các phân tử chất lỏng ở hai bên và phía dưới. Không có phân tử chất lỏng nào khác ở phía trên. Vì các phân tử chất lỏng hút nhau, nên lực tổng hợp tác dụng lên các phân tử bên trong chất lỏng bằng không. Ngược lại, các phân tử chất lỏng ở bề mặt bị hút bởi các phân tử chất lỏng ở hai bên và phía dưới. Kết quả là, có một lực tổng hợp tác dụng xuống dưới tại bề mặt chất lỏng. Do lực tổng hợp hướng xuống này, chất lỏng ở bề mặt có xu hướng giảm diện tích bề mặt, co lại càng nhiều càng tốt.

Tìm hiểu thêm

Phương trình Poiseuille

Phương trình này được gọi là phương trình Poiseuille vì nó được phát hiện bởi Jean Louis Marie Poiseuille (1799-1869). Như đã giải thích, mọi chất lỏng đều có thể được coi là chất lỏng lý tưởng. Chất lỏng lý tưởng không có độ nhớt. Nếu ta tưởng tượng một chất lỏng lý tưởng chảy trong một đường ống, mọi phần của chất lỏng đều chuyển động với cùng một tốc độ (v). Không giống như chất lỏng lý tưởng, chất lỏng thực, hay chất lỏng mà chúng ta gặp trong cuộc sống hàng ngày, đều có độ nhớt. Vì chúng có độ nhớt, nên khi chảy trong một đường ống, ví dụ, tốc độ của mỗi phần chất lỏng sẽ khác nhau. Lớp chất lỏng ở giữa chuyển động nhanh hơn (v lớn), trong khi lớp chất lỏng bám vào thành ống không chuyển động, tức là đứng yên (v = 0). Vì vậy, từ tâm đến mép ống, mọi phần của chất lỏng đều chuyển động với tốc độ khác nhau. Để dễ hiểu hơn, hãy quan sát hình ảnh bên dưới…

Tìm hiểu thêm

Mật độ và trọng lượng riêng

Mật độ vật liệu và trọng lượng riêng

Tỉ trọng

Một trong những tính chất quan trọng của một chất là mật độ. Mật độ là tỷ lệ giữa khối lượng và thể tích của một chất. Về mặt toán học, nó được viết như sau:

ρ = m/V

ρ là chữ cái Hy Lạp thường được dùng để ký hiệu mật độ, m là khối lượng, và V là thể tích. Mật độ của chất lỏng đồng nhất về cơ bản khác với mật độ của chất rắn đồng nhất. Ví dụ, sắt hoặc băng có cùng mật độ ở mọi phần. Điều này khác với chất lỏng, chẳng hạn như khí quyển hoặc nước. Trong khí quyển Trái đất, khí quyển càng cao so với bề mặt Trái đất thì mật độ càng thấp, trong khi đối với nước biển, chẳng hạn, càng sâu thì mật độ càng cao. Mật độ của chất lỏng đồng nhất có thể phụ thuộc vào các yếu tố môi trường như nhiệt độ và áp suất.

Tìm hiểu thêm

Thí nghiệm định luật thứ hai của Newton

Đề tài thí nghiệm: Định luật II của Newton

Mục đích của thí nghiệm: – Nghiên cứu mối quan hệ giữa lực và gia tốc

– Nghiên cứu mối quan hệ giữa khối lượng và gia tốc

Dụng cụ và vật liệu: Đường ray, nguồn điện, dầm nhiều cấp, tàu động lực, máy ghi thời gian, băng từ, quả cân 50 gram (3), dây cáp kết nối.

Các bước chuẩn bị:

Tìm hiểu thêm

Thí nghiệm với chuyển động thẳng đều có gia tốc

Chủ đề thí nghiệm: Chuyển động thẳng đều có gia tốc đều

Mục đích của thí nghiệm: – Quan sát các vật thể chuyển động thẳng với vận tốc không đổi.

– Nắm vững đồ thị gia tốc-thời gian, đồ thị vận tốc-thời gian, đồ thị quãng đường-thời gian.

– Tính gia tốc của một vật thể

Dụng cụ và vật liệu: Đường ray, nguồn điện, dầm đa tầng, bộ truyền động, máy ghi thời gian, băng từ, vật nặng 50 gram, dây cáp kết nối.

Các bước chuẩn bị:

Tìm hiểu thêm