HYDROSTATICKÝ TLAK

Autorem materiálu a všech jeho částí, není-li uvedeno jinak, je Mgr. Miroslava Víchová.Obchodní akademie a Střední odborná škola logistická, Opava, příspěvková organizace.

Materiál byl vytvořen v rámci projektu OP VK 1.5 – EU peníze středním školám,registrační číslo CZ.1.07/1.5.00/34.0809.

13. října 2012 VY_32_INOVACE_170117_Hydrostaticky_tlak_DUM

Hydrostatický tlak

Čím je způsobeno, že kapalina z nádoby vytéká otvory v různé výšce pod jiným úhlem?

dále

odpověďKapalina vytéká z

nádoby různě, protože v každé výšce je jiný tlak.

Hydrostatický tlak

Z kterého otvoru vytéká voda pod největším tlakem?

dále

odpověď

Pod největším tlakem bude stříkat voda z nejnižšího

otvoru. U nejnižšího otvoru je totiž tlak kapaliny nejvyšší.

Hydrostatický tlak

V kapalině vyvolává tlak i vlastní tíha kapaliny. Na každou částici kapaliny působí tíhová síla. Výsledkem působení tíhových sil částic je tzv. hydrostatická tlaková síla.

Hydrostatická tlaková síla:• hydro – původně znamenalo vodu, dnes je

chápáno v širším smyslu jako kapalina• statická – znamená, že tato síla působí na

kapalinu v klidu• tlaková síla – síla, která způsobuje tlak

dále

Hydrostatický tlak

odpověď

Proč je u přehradní hráze vrstva zdiva nejsilnější u dna a směrem ke koruně hráze se zužuje?

dále

Obr. 1

U dna přehrady je tlaková hydrostatická

síla nejsilnější, podobně jako tlak.

Hydrostatický tlak

Hydrostatická tlaková síla• značíme Fh

• působí na dno i stěny nádoby• působí na tělesa ponořená v kapalině, její velikost

můžeme odvodit ze vztahu pro gravitační sílu • a vztahu pro hustotu tělesa

→ m = ρ . V V = S . h (podstava, výška)

h – výška (nebo hloubka)S – plocha dnaρ – hustota kapaliny

dále

gmFg Vm

ghSFh

Hydrostatický tlak

Hydrostatická tlaková síla působící v kapalině závisí přímo úměrně na:

• hustotě kapaliny• ploše dna nádoby• výšce kapaliny• gravitačním zrychlení

dále

Hydrostatický tlak

Zkuste se pozorně podívat na nádoby se stejnou kapalinou na obrázku a řekněte, ve které nádobě působí u dna největší hydrostatická tlaková síla.

dáleodpověď

Hydrostatická tlaková síla je u dna všech nádob na obrázku stejná. Pozorováním nádob zjistíme, že všechny nádoby mají kapalinu o stejné hustotě a výšce, dále, že nádoby mají i stejnou plochu dna.

Hydrostatický tlak

Velikost hydrostatické tlakové síly nezávisí na objemu kapaliny ani na tvaru nádoby. Tomuto překvapivému zjištění se říká „hydrostatické paradoxon“.

dále

Hydrostatický tlak

Hydrostatický tlak• je vyvolán existencí hydrostatické tlakové síly• značíme ph

• lze odvodit jeho velikost

Hydrostatický tlak závisí přímo úměrně na:• hustotě kapaliny• výšce kapalinyMísta o stejném hydrostatickém tlaku se nazývají hladiny. Hladina o nulovém hydrostatickém tlaku se nazývá volná hladina a je na volném povrchu kapaliny.

dále

ghS

ghSSFp h

h

Hydrostatický tlak

Spojené nádoby

Pokud jsou nádoby spojené, vyrovná se hladina ve všech nádobách (jejich tvar může být různý) do stejné výšky, neboť v kapalině působí všude stejný tlak. (Pascalův zákon)

dále

Hydrostatický tlak

Napadne vás, kde se v praxi tohoto poznatku využívá?

dále

• kropící konev• čajník• vodotrysk• odpadní sifon• hadicová váha

odpověď

Obr. 4

Obr. 2

Obr. 3

Hydrostatický tlak

Využití spojených nádob

Plavební komoryStaví se v místech, kde je třeba na vodních cestách překonávat výškové rozdíly. Umožňují přejezd lodě např. z vyšší hladiny na nižší. Nádrže jsou odděleny vraty. S řekou je spojuje potrubí, kterým se připouští a odpouští voda.

dále

Obr. 5

Hydrostatický tlak

Využití spojených nádob

U trubice• kapaliny se vzájemně nemísí

Hydrostatické tlaky na rozhraní kapalin jsou stejné:

Můžeme použít k určení hustoty neznámé kapaliny např. vzhledem k vodě.

konec

1

2

2

12211 h

hhghg

POUŽITÁ LITERATURA

ŠTOLL, Ivan. Fyzika pro netechnické obory SOŠ a SOU. Praha: Prometheus, 2003. ISBN 80-7196-223-6

CITACE ZDROJŮ

Obr. 1 MIKANO. File:Hoover Dam Nevada Luftaufnahme.jpg: Wikimedia Commons [online]. 9 September 2004 [cit. 2012-10-13]. Dostupné pod licencí Creative Commons z: http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/d/d8/Hoover_Dam_Nevada_Luftaufnahme.jpg

Obr. 2 LEENDERS, Bas. Soubor:MetalwateringcansDec08.jpg: Wikimedia Commons [online]. 27 December 2008 [cit. 2012-10-13]. Dostupné pod licencí Creative Commons z: http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/1/1b/MetalwateringcansDec08.jpg

Obr. 3 BD. Soubor:Schlauchwaage Schematik.png: Wikimedia Commons [online]. 22 September 2004 [cit. 2012-10-13]. Dostupné pod licencí Creative Commons z: http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/f/f9/Schlauchwaage_Schematik.png

Obr. 4 MALÝ, Lukáš. Soubor:Zápachová uzávěrka.JPG: Wikimedia Commons [online]. 8 August 2007 [cit. 2012-10-13]. Dostupné pod licencí Creative Commons z: http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/e/e3/Z%C3%A1pachov%C3%A1_uz%C3%A1v%C4%9Brka.JPG

Obr. 5 JOONASL. Soubor:Varistaipaleen kanava.jpg: Wikimedia Commons [online]. 9 December 2005 [cit. 2012-10-13]. Dostupné pod licencí Creative Commons z: http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/c/c8/Varistaipaleen_kanava.jpg

Pro vytvoření DUM byl použit Microsoft PowerPoint 2010.

Děkuji za pozornost.

Miroslava Víchová