Šablona 32 VY_32_INOVACE_03_30_ Spojené nádoby

Spojené nádoby Anotace: Prezentace může sloužit jako výkladové, opakovací učivo Autor: Mgr. Andrea Masaříková Jazyk: Čeština Očekávaný výstup: poznatky o spojených nádobách Speciální vzdělávací potřeby: dataprojektor, interaktivní tabule Klíčová slova: Vysvětlení pomocí hydrostatického tlaku,Příklady z praxe Druh učebního materiálu: prezentace Cílová skupina: žák Stupeň a typ vzdělávání: základní vzdělávání – druhý stupeň Typická věková skupina: 12 – 15 let

Pokus Vysvětlení pomocí hydrostatického tlaku Příklady z praxe Spojené nádoby Pokus Vysvětlení pomocí hydrostatického tlaku Příklady z praxe

Spojené nádoby jsou dvě nádoby (příp. více nádob) spojené dohromady.

Pokus Spojíme 2 nádoby hadičkou, hadičku stlačíme kolíčkem na prádlo. Naplníme nádoby vodou tak, aby hladina byla v různých výškách. Odstraníme kolíček, tím vzniknou spojené nádoby. Co se stane? Hladiny se ustálí ve stejné výšce. Proč?

Proto i ve spojovací trubici bez zátky proudí kapaliny stejně. Kdyby se ve spojovací trubici nacházela lehká volně pohyblivá zátka, působila by na její levou stěnu o ploše S tlaková síla levého sloupce kapaliny (F1=S.h1.ρ.g ) Na její pravou stěnu – stejně velkou- tlaková síla pravého sloupce kapaliny ( F2=S.h2.ρ.g ) Protože na obrázku je h1 > h2 , bude výsledná síla působit směrem doprava. Zátka se posouvá, dokud se hladiny nevyrovnávají. Čím je větší rozdíl výšek, tím je větší působící síla F = F1 – F2. Proto i ve spojovací trubici bez zátky proudí kapaliny stejně.

Pomocí hydrostatického tlaku vysvětlujeme podstatu spojených nádob: volná hladina spojených nádob je ve všech ramenech ve stejné výšce h nezávisle na jejich tvaru (velikost závisí na hloubce a ne na množství kapaliny). Je to dáno tím, že u dna všech ramen je stejný hydrostatický tlak a proto musí být stejná i výška vodního sloupce nad dnem (při konstantním  a g). Proto i v širší nádobě s větším množstvím kapaliny má hladina stejnou výšku jako v úzké nádobě s menším množstvím kapaliny, čímž tlaky z obou nádob budou v místě spojení vyrovnané.

                      Jestliže je ve spojených nádobách více kapalin (lišících se hustotou), pak hladiny v nádobách nebudou stejně vysoko, ale nejvýš bude hladina kapaliny s nejmenší hustotou, nejníž hladina kapaliny s nejvyšší hustotou, tak aby se hydrostatické tlaky různých kapalin rovnaly.

Pokus Popiš podle obrázku, jak pracuje vodotrysk.

V nádobě je hladina vody výše než ve vodotrysku, podle principu spojených nádob voda stoupá tak, aby dosáhla stejné výšky jako v nádobě, proto stříká.

Příklady z praxe Splachovací záchod Umyvadlo Voda ve splachovací části je nad úrovní vody v míse. Po odstranění záklopky proudí voda do nádržky díky principu spojených nádob. Umyvadlo

Klosetová nádržka z dvacátých let 20. století Současná klosetová nádržka. IQ PARK LIBEREC U všech typů se uplatňuje princip spojených nádob - jak v nádržce při jejím plnění vodou, tak v míse. V míse přepad brání vytečení vody a tím zabraňuje šíření pachů z kanalizačního potrubí do bytu, ve kterém se záchodová mísa nachází.

Zdymadla – plavební komory Stavějí se u jezů a přehrad, aby se umožnil přejezd lodí z vyšší hladiny na nižší

Zdymadlo, které slouží pro vyrovnání hladiny vody v řece. Hydraulika vrat zdymadla, pomocí které se vrata otvírají nebo zavírají Za lodí se vrata opět zavírají. Jsou-li vrata zdymadla zcela otevřena, může loď projet.

Hráz vodní nádrže Pastviny v Orlických horách je stejně jako hráze jiných vodních ploch stavěna tak, že u dna přehrady je vrstva zdiva nejsilnější a směrem k hladině se tato vrstva zužuje. Příčinou těchto stavebních úprav je hydrostatická tlaková síla voda, která na zeď hráze působí

Další využití Rychlovarná konvice s vodoznakem, pomocí něhož lze získat informaci o množství vody v konvici. Vodoznak jsou vlastně spojené nádoby - jednou z nich je vnitřní nádoba konvice a druhou je tenká trubička vodoznaku.

Hadicová vodováha Digitální hadicová vodováha Vodoznak na kotli v pivovaře v Hanušovicích. Pomocí vodoznaku (v tomto případě navíc ještě prosvětleného) vidí obsluha kapalinu, která je v kotli bez nutnosti kotel otvírat. Navíc je možné pomocí vodoznaku určit i množství kapaliny v nádobě, k níž je vodoznak připojen.

Zahradní konev Přelévání vody ze sudu do sudu Čajová konvice

Zápis do sešitu Hladiny kapaliny ve spojených nádobách se ustálí ve stejné výšce. (díky vyrovnání hydrostatického tlaku) Tento jev se využívá například v sifonech umyvadel a WC, v konvicích a jiných vodoznacích, u hadicové vodováhy, ve zdymadlech,…

Zdroje Wikipedia: the free encyclopedia [online]. San Francisco (CA): Wikimedia Foundation, 2001- [cit. 2012-02-03]. http://fyzika.jreichl.com/index.php?sekce=browse&page=116 http://www.prezentace-fyzika-chemie.wz.cz/ http://eshop.geoobchod.cz/specialni-hadicova-vodovaha-nivcomp-C-255-D-964.html http://www.hrnce.cz/produkt/47-676620-cajova-konvice-instyle-20-l-tescoma-.aspx http://www.fontany-jezirka.cz/node/161