ATMOSFÉRICKÝ TLAK
14. října 2012 VY_32_INOVACE_170118_Atmosfericky_tlak_DUM
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.
1. Experimenty 2. Atmosférický tlak
3. Měření atmosférického
tlaku
4. Podtlak, přetlak
Experimenty
Proveďme jednoduchý pokus:
pomůcky:• sklenice• obarvená voda• tvrdý papír• utěrka (jen pro jistotu)
Sklenici naplníme po okraj obarvenou vodou. Přiklopíme papírem, který mírně přitlačíme. Sklenici otočíme dnem vzhůru. Pokud jsme provedli pokus správně, papír od sklenice neodpadne a voda nevyteče.
Můžete vysvětlit tento jev?
odpověď
Experimenty
Na papír působí zespodu atmosférická tlaková síla, která je větší než hydrostatická síla uvnitř sklenice, kterou vyvolává tíhová síla vody.Pozn.: Pokus provádějte raději doma nad umyvadlem.
Pokud papír odpadne, hydrostatický tlak ve sklenici bude větší než tlak atmosférický. Použijte proto nižší sklenici, neboť hydrostatický tlak závisí na výšce vodního sloupce a nezávisí na objemu kapaliny.
dále
Experimenty
Magdeburský experiment
V roce 1654 provedl německý fyzik Otto von Gueriche v Magdeburku pokus:
Dvě duté měděné polokoule spojil a odčerpal z nich vzduch. Po vyčerpání vzduchu nebylo možné polokoule od sebe odtrhnout ani několika páry koní. Když mezi koule opět vpustil vzduch, obě od sebe odpadly.
Zkuste říci, proč nešly polokoule od sebe oddělit.
odpověď
Experimenty
Polokoule držel u sebe atmosférický tlak. Mezi polokoulemi byl podtlak.
Tímto pokusem dokázal Otto von Gueriche existenci atmo-sféry Země a ukázal sílu vakua.
dále
Obr.1
Otto von Gueriche na Wikipedii
Experimenty
Torricelliho experiment
Italský fyzik Torricelli provedl v 17. století pokus se rtutí.
Skleněnou trubici dlouhou 1m, na jednom konci uzavřenou, naplnil rtutí a uzavřel zátkou na konci druhém. Poté trubici otočil zátkou dolů a ponořil do nádoby se rtutí. Po odstranění zátky se hladina rtuti v trubici ustálila ve výšce asi 75cm. Při naklonění trubice výška hladiny zůstala stejná. Nad rtutí v trubici se vytvořilo vakuum.
dále
Torricelli na Wikipedii
Obr.2
Experimenty
Lze usoudit, že sloupec rtuti udržuje atmosférická tlaková síla, která působí na volný povrch rtuti v nádobě. Tato atmosférická síla způsobuje atmosférický tlak pa, který je v rovnováze s hydrostatickým tlakem sloupce rtuti.
Tento pokus lze provést i s vodou. Je třeba pouze najít vysoký žebřík, neboť potřebujeme výšku sloupce 10m. (spočítáme tak, že si vyjádříme h z uvedeného vzorce)
další kapitola
ghpp ha
Pa10006281,975,013600pa
zpět na obsah
Atmosférický tlak
• obdoba hydrostatické tlakové síly Fh ve vzduchu• sílu Fh způsobuje atmosférický tlak pa
• nelze ho vypočítat ze vztahu pro ph, protože hustota vzduchu není stálou veličinou a mění se s výškou
• s rostoucí výškou je zemská atmosféra řidší a atmosférický tlak je nižší, nejvyšší je u hladiny moře
• hodnota pn (normální atmosférický tlak) byla stanovena na 1,01325 . 105 Pa
dále
Atmosférický tlak
Změny atmosférického tlaku souvisí s počasím a podle tlaku lze počasí předpovídat. Na meteorologické (synoptické) mapě jsou vyznačeny:• izobary – spojnice míst se stejným atmosférickým tlakem• V – tlakové výše – místa nejvyššího tlaku (jasné a pěkné
počasí)• N – tlakové níže – místa nej-
nižšího tlaku (lze předpovídat oblačné počasí se srážkami)
pozn. k obrázku: výše je značená H, níže je značená T, z němčiny
další kapitola
Obr.3
zpět na obsah
Měření atmosférického tlaku
K měření atmosférického tlaku užíváme tlakoměry neboli barometry.
Rtuťový barometr – založen na principu torricelliho pokusu
dále
Měření atmosférického tlaku
Kovový tlakoměr – aneroid, deformační tlakoměr
• tenkostěnná kovová krabička, uvnitř je vzduchoprázdno. krabička se působením tlaku vzduchu deformuje. Velikost deformace se přenáší ručičkou na stupnici
dále
Měření atmosférického tlaku
Tlakový výškoměr – deformační tlakoměr• má stupnici v metrech• používá se v letecké dopravě• je součástí výbavy horolezců a potápěčů• nevýhodou je závislost měření na tlaku vzduchu, a proto je ho nutno vždy před
použitím nastavit podle okamži-tých podmínek
další kapitola
Obr.4
zpět na obsah
Podtlak, přetlak
Podtlak
• menší tlak než atmosférický
Proveďte si pokus injekční stříkačkou.
Ponořte stříkačku do vody a zatáhněte za píst. Zatáhnutím za píst vzniká ve stříkačce podtlak, který nasaje vodu.
dále
účinky podtlaku - Youtube
Podtlak, přetlak
Využití podtlaku v praxi:
pístová vývěva – na stejném principu jako injekční stříkačka
rotační vývěva – používá se např. v laboratořích
dále
Obr.6
Obr.5
Podtlak, přetlak
Kde ještě se využívá podtlaku?
dále
• pití brčkem• přísavky• pumpa• vysavač• chobotnice• gekon• dýchání• při kojení
odpověď
Obr.8
Obr.9
Obr.7
Podtlak, přetlak
Přetlak
• vyšší tlak než atmosférický
Proveďte opět pokus s injekční stříkačkou.
Vytáhněte píst prázdné stříkačky do horní polohy, ucpěte otvor a stlačujte píst. Ve stříkačce roste tlak. Zkuste píst stlačit na čtvrtinu.
dále
Obr.11
Podtlak, přetlak
Kde se v praxi využívá přetlak?
dále
• hustilka• kompresor• ventilátor• nafukovací
matrace• míče• nafukovací
haly• spreje• tlakové láhve
odpověď
Obr.12
Obr.10
Podtlak, přetlak
Jak dostanete vajíčko do lahve?
konec
Odpověď najdete v tomto videu.
zpět na obsah
Video 1
POUŽITÁ LITERATURA
ŠTOLL, Ivan. Fyzika pro netechnické obory SOŠ a SOU. Praha: Prometheus, 2003. ISBN 80-7196-223-6
CITACE ZDROJŮ
Obr.1 SCHOTT, Gaspar. Datei:Magdeburg.jpg: Wikimedia Commons [online]. 31 Ostober 2008 [cit. 2012-10-14]. Dostupné pod licencí Creative Commons z: http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/5/5c/Magdeburg.jpg
Obr.2 N0RT0N. Soubor:Rtut tlakomer.png: Wikimedia Commons [online]. 30 November 2006 [cit. 2012-10-14]. Dostupné pod licencí Creative Commons z: http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/1/11/Rtut_tlakomer.png
Obr.3 DEUTSCHER WETTERDIENST (DWD). Datei:Wetterkarte genau.jpg Wechseln zu: Navigation, Suche: Wikimedia Commons [online]. 16 December 2005 [cit. 2012-10-14]. Dostupné pod licencí Creative Commons z: http://upload.wikimedia.org/wikipedia/de/6/65/Wetterkarte_genau.jpg
Obr.4 CAMBRIDGEBAYWEATHER. Soubor:Aircraft altimeter.JPG: Wikimedia Commons [online]. 3 August 2005 [cit. 2012-10-14]. Dostupné pod licencí Creative Commons z: http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/c/c6/Aircraft_altimeter.JPG
Obr.5 GROBE, Hannes. Datei:Kolbenluftpumpe hg.jpg: Wikimedia Commons [online]. 25 August 2008 [cit. 2012-10-14]. Dostupné pod licencí Creative Commons z: http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/b/bf/Kolbenluftpumpe_hg.jpg
CITACE ZDROJŮ
Obr.6 DIDEROT. File:Vacuum pump.jpg: Wikimedia Commons [online]. 11 September 2005 [cit. 2012-10-14]. Dostupné pod licencí Creative Commons z: http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/c/c1/Vacuum_pump.jpg
Obr.7 DJATMIKO, W.A. Soubor:Cosym platy 060412 4791 tdp.jpg: Wikimedia Commons [online]. 12 April 2006 [cit. 2012-10-14]. Dostupné pod licencí Creative Commons z: http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/a/a5/Cosym_platy_060412_4791_tdp.jpg
Obr.8 CHE. Soubor:Vacuum cleaner.jpg: Wikimedia Commons [online]. 4 September 2005 [cit. 2012-10-14]. Dostupné pod licencí Creative Commons z: http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/a/af/Vacuum_cleaner.jpg
Obr.9 BELAM, Martin. Soubor:Drink with straw.jpg: Wikimedia Commons [online]. 5 April 2006 [cit. 2012-10-14]. Dostupné pod licencí Creative Commons z: http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/a/a0/Drink_with_straw.jpg
Obr.10 PICCOLONAMEK. File:Aerosol.png: Wikimedia Commons [online]. 1 October 2005 [cit. 2012-10-14]. Dostupné pod licencí Creative Commons z: http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/a/af/Aerosol.png
CITACE ZDROJŮ
Obr.11 EHARDT, Scott. Soubor:Bicycle Pump foot operated.jpg: Wikimedia Commons [online]. 27 November 2005 [cit. 2012-10-14]. Dostupné pod licencí Creative Commons z: http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/0/00/Bicycle_Pump_foot_operated.jpg
Obr.12 FIR0002. Soubor:Jumping castle.jpg: Wikimedia Commons [online]. 4 July 2005 [cit. 2012-10-14]. Dostupné pod licencí Creative Commons z: http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/8/8e/Jumping_castle.jpg
Video 1 Jak dostat vajíčko do lahve a poté zpět ven? (pokus do školy) [online]. 8.5.2011 [cit. 2012-10-14]. Dostupné z: http://www.youtube.com/watch?v=C52uSOG3O1o. Kanál uživatele Maruskae
Pro vytvoření DUM byl použit Microsoft PowerPoint 2010.
Děkuji za pozornost.
Miroslava Víchová