Číslo projektu: CZ.1.07/1.4.00/21.3811 Název DUM: Tlak Číslo DUM: III/2/FY/2/1/19 Vzdělávací předmět: Fyzika Tematická oblast: Fyzikální veličiny a jejich měření Autor: Mgr. Petra Kejkrtová Anotace: Žák se seznámí s tlakem jako fyzikální veličinou, jednotkami tlaku a jejich převody, naučí se vypočítat tlak pomocí síly na konkrétních příkladech. Klíčová slova: Tlak, značka a jednotka tlaku, výpočet tlaku. Metodické pokyny: PC, DTP, metodické pokyny jsou součástí materiálu Druh učebního materiálu: Prezentace doplněná fotografiemi a úkoly. Druh interaktivity: Kombinovaná Cílová skupina: Žák 7. ročníku Datum vzniku DUM: 19.4.2013

Tlak

Autorem materiálu a všech jeho částí, není-li uvedeno jinak, je Mgr. Petra Kejkrtová. Dostupné z Metodického

portálu www.rvp.cz, ISSN: 1802-4785, financovaného z ESF a státního rozpočtu ČR. Provozuje Národní ústav

pro vzdělávání, školské poradenské zařízení zařízení pro další vzdělávání pedagogických pracovníků (NÚV).

• Značka: p

• Základní jednotka: 1 Pa (Pascal)

• Někdy je potřeba vyjádřit tlak ve větších jednotkách. K tomu používáme násobky jednotek tlaku.

• Hektopascal (1 hPa), kilopascal (1 kpa), megapascal (1 MPa)

• Základní převody jednotek tlaku:

Tlak je fyzikální veličina, která vyjadřuje účinky tlakové síly.

1 hPa = 100 Pa 1 Pa = 0,01 hPa

1 kPa = 1 000 Pa 1 Pa = 0,001 kPa

1 Mpa = 1 000 000 Pa 1 Pa = 0,000001 MPa

Tlak vyjadřuje poměr tlakové síly, která působí kolmo na rovinnou plochu a obsahem této plochy.

F – tlaková síla působící na rovinnou plochu

S – obsah plochy, na kterou působí síla kolmo

S

F

Řešené příklady pro výpočet tlaku:

1. Hmotnost žákyně a židle je dohromady 55 kg. Obsah stykových ploch nohou je 14 cm2. Jaký tlak způsobuje židle na podlahu? m = 55 kg S = 14cm2 = 0,0014 m2

g = 10 N/kg p = ? [Pa] F = m . g F = 55 . 10 F = 550 N Židle způsobuje na podlahu tlak 392 587 Pa.

p = F : S p = 550 : 0,0014 p ≐ 392 587 Pa

Řešené příklady pro výpočet tlaku:

2. Na špičku jehly působíme silou 2 N. Obsah plochy špičky je 0,02 mm2. Jaký tlak způsobuje špička jehly na látku? F = 2 N S = 0,02 mm2 = 0,000002 m2

p = ? [Pa] p = F : S p = 2 : 0,000002 p = 1 000 000 Pa = 1 Mpa Špička jehly způsobuje na látku tlak 1 Mpa.

Řešené příklady pro výpočet tlaku:

3. Zatloukáme hřebík do prkna. Na hlavičku hřebíku působí kladivo silou 60 N a obsah plochy špičky hřebíku je 0, 015 mm2. Jak velký tlak způsobuje hřebík na prkno? F = 60 N S = 0,015 mm2 = 0,000015 m2

p = ? [Pa] p = F : S p = 60 : 0,000015 p = 4 000 000 Pa = 4 Mpa Hřebík způsobuje na prkno tlak 4 MPa.

Řešené příklady pro výpočet tlaku: 4. Hmotnost cihly je 4,7 kg. Její rozměry jsou 0,30 m, 0,15 m, 0,07 m. Vypočítej, jaký tlak způsobuje na vodorovnou podložku ve všech polohách.

a)

b)

c)

a b c

Řešené příklady pro výpočet tlaku: a = 0,30 m b = 0,15 m c = 0,07 m m = 4,7 kg g = 10 N/kg pa, pb, pc = ? [Pa] Sa = a . b Sb = b . c Sc = a . c Sa = 0,3 . 0,15 Sb = 0,15 . 0,07 Sc = 0,3 . 0,07 Sa = 0,045 m2 Sb = 0,0105 m2 Sc = 0,021 m2

F = m . g pa = F : Sa pb = F : Sb pc = F :Sc F = 4,7 . 10 pa = 47 : 0,045 pb = 47 : 0,0105 pc = 47 : 0,021 F = 47 N pa ≐ 1044 Pa pb ≐ 4476 Pa pc ≐ 2238 Pa Cihla způsobuje tlak na podložku a) 1044 Pa, b) 4476 Pa, c) 2238Pa. Čím menší plocha, tím větší tlak.

Řešené příklady pro výpočet tlaku:

5. Hmotnost člověka je 75 kg. Obsah chodidel člověka je 430 cm2. Jak velký tlak způsobuje tento člověk na podložku? m = 75 kg S = 430 cm2= 0,043 m2

g = 10 N/kg p = ? [Pa] F = m . g F = 75 . 10 F = 750 N Člověk způsobuje na podložku tlak přibližně 17 442 Pa.

p = F : S p = 750 : 0,043 p ≐ 17 442 Pa

Otázky a úkoly: 1. Co je to tlak? Tlak je fyzikální veličina, která vyjadřuje účinky síly. 2. Jaká je značka a základní jednotka tlaku? P, Pa 3. Jak se vypočítá tlak? p = F : S, F – tlaková síla, S – obsah plochy 4. Krasobruslařka má hmotnost 55 kg. Stojí na jedné brusli, která má stykovou plochu 7 cm2. Jak velký tlak způsobí na led? p ≐ 785 714 Pa 5. Převeďte na Pa: 4,5 kPa; 78 hPa; 6 Mpa; 89kPa; 0,6 hPa, 0,765 MPa 4 500 Pa; 7 800 Pa; 6 000 000 Pa; 89 000 Pa; 60 Pa; 765 000 Pa

AUTOR NEUVEDEN. wikimedia: jehly [online]. [cit. 18.4.2013]. Dostupný pod licencí Public Domain na WWW: http://cs.wikipedia.org/wiki/Soubor:Needles_(for_sewing).jpg

WALTER J. PILSAK. wikimedia: hřebíky [online]. [cit. 18.4.2013]. Dostupný pod licencí Creative Commons Attribution-Share Alike 3.0 Unported na WWW: http://cs.wikipedia.org/wiki/Soubor: Nails.jpg

Ostatní obrázky autor.

Použité zdroje: