VY_32_INOVACE_17 - Pascalův zákon v praxi

Pascalův zákon v praxi

VY_32_INOVACE_17 - Pascalův zákon v praxi

• Pascalův zákon

• V předchozích hodinách jsme se seznámili s hydrostatickým tlakem a s ním souvisejícím Pascalovým zákonem.

• Pascalův zákon říká, že tlak se šíří všemi směry rovnoměrně. To znamená, že pokud v uzavřené nádobě s kapalinou zvýšíme tlak, zvětší se tlak ve všech místech této nádoby stejně. Pokud tudíž působíme na malé ploše na jedné straně zařízení jen malou silou, na druhé straně tohoto zařízení je síla tolikrát větší, kolikrát větší je tam plocha.

• Typickým příkladem z praxe je hydraulický lis.

Princip a výpočet hydraulického lisu:

Hydraulický lis je složen ze dvou u dna spojených nádob nestejného průřezu naplněné kapalinou uzavřené pohyblivými písty.

Působíme-li na menší píst o obsahu průřezu S1 tlakovou silou F1, vyvolá tato síla v kapalině tlak

p = F1 / S1

Tento tlak je všech místech kapaliny stejný. Proto na širší píst o obsahu průřezu S2 působí kapalina

tlakovou silou F2 o velikosti F2 = p.S2 = F1 / S1 . S 2

Po úpravě získáme vztah: F2 /S2 =F1 / S1

Z toho vyplývá, že velikosti sil působících na písty jsou ve stejném poměru jako obsahy jejich průřezů.

= na širší píst působí kapalina tolikrát větší silou, než je síla působící na užší píst, kolikrát je obsah průřezu užšího pístu větší, než je obsah

průřezu pístu užšího.

Síla působící na širší píst může být tedy mnohonásobně větší než síla působící na užší

píst.

P1= F1/S1 P2= F2/S2

P1 = P2

F1/ S1= F2/ S2

VY_32_INOVACE_17 - Pascalův zákon v praxi

UŽÍTÍ ZÁKONA V PRAXI:V praxi se využívá

Pascalův zákon v

hydraulických zařízení tako

jsouhydraulické

lisy,

zvedáky,

brzdy,....VY_32_INOVACE_17 - Pascalův zákon v praxi

VY_32_INOVACE_17 - Pascalův zákon v praxi

Lis je zařízení, které umožňuje pomocí tlaku:

stlačovat tělesa (např. odšťavovač)

zvedat tělesa (např. v autoservisu)

formovat tělesa (úprava kovových těles )

Jejich princip se využívá mj. v potravinářství, strojírenství, odpadním hospodářství apod.

Hydraulický lis

Praktické problémy hydraulických zařízení:

1) Nárok na materiál na výrobu zařízení,

2) Omezení velikosti zařízení,3) Poměr pohybu pístu

VY_32_INOVACE_17 - Pascalův zákon v praxi

V brzdném zařízení je kapalina.

Sešlápnutím brzdného pedálu silou dojde ke zvýšení tlaku v brzdné kapalině dle vzorce:

Fh = S x Ph = S . h . ρ . G

Tento tlak se přenese tlakovou silou do brzdového kotouče .

BRZDNÝ SYSTÉM

VY_32_INOVACE_17 - Pascalův zákon v praxi

Z hadice stříká pod tlakem voda. V případě poškození hadice, jakým tlakem bude unikat voda v místě poškození?

Co hrozí pasažérům v automobilu, když za jízdy praskne hadička s brzdnou kapalinou? A proč?

Otázky a výpočty:

1) Jakou silou působíme na desku stolu o ploše 50 dm2, vyvíjíme-li tlak 125 Pa?2) Jakým tlakem působí čtvercová deska hraně 2 m, mající hmotnost 10 kg?3) Hydraulický lis působí silou F1 o velikosti 2 kN na píst o ploše S1 = 1000 cm2. Jakou sílu F2 vyvine, má-li druhý píst plochu S2 = 1 m2?

ODPOVĚDI:1) F = S x P = 0,5 x 125 000 = 62,5 kN2) S = a x a = 2 x 2 = 4 m2 ; F = m x g = 10 x 9,81 = 98,1 N ; P = F/S = 98,1/4 = 24,525 Pa3) F2 = F1 x S2 / S1 = 2000 x 1/ 0,1 = 200 N

Základní škola Dr.M. Tyrše, 405 02 Děčín I II ČO: 72743573; tel.: 412 51 65 47; www.zsvrch.cz

Registrační číslo: CZ.1.07/ 1.4.00/21.1099 Název projektu: Spolu to dokážemeTento projekt je spolufinancován Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky.

Název vzdělávacího materiálu: Fyzika 1

Číslo materiálu v sadě, (šablona, sada):

VY_32_I NOVACE_17 – PASCALŮV ZÁKON V PRAXI

Autor materiálu: I ng. Klíma Miroslav

Vzdělávací oblast, vzdělávací obor, vyučovací předmět, ročník/ y:

ČLOVĚK A PŘÍ RODA, FYZI KA, MECHANI CKÉ VLASTNOSTI KAPALI N, 7. ročník

Anotace:DUM slouží k osvojení základních pojmů Pascalův zákon,, hydraulický li s, výpočty hydrostatického tlaku.

Materiál byl vytvořen (datum, období ): 28.1.2012

Ověření ve výuce: Datum: 13.5.2013 Třída: 7.A Ověři l: I ng. Klíma Miroslav

VY_32_INOVACE_17 - Pascalův zákon v praxi

ZDROJE:

snímek č. 3

- Pajs, 2.3.2007, princip hydraulického lisu, cs. Wikipedia (licence Creative Commons), volné dílo

http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/e/ed/Hydraulicky_lis.svg Snímek č. 5

- Arencho, 2.2.2006 Power press animation,

Wikipedia Commons, volné dílo

http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/0/01/Power_press_animation.gif Snímek č. 6

- Alfone45, 28.9.2007, kotoučová brzda, licence Creative Commons, svobodná licence GNU,

http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/2/2c/Wikimust02.jpg

- Zdenek Lavička, 21.11.2008, schema kotoučové brzdy, Wikipedia Commons, volné dílo

http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/6/62/Brzdi%C4%8Dka.jpg