ZŠ T. Stolzové Kostelec nad Labem VY_32_INOVACE_FY_24 Kapaliny Tomáš Prejzek ZŠ T. Stolzové Kostelec nad Labem Květen 2012

Informace pro učitele: Vzdělávací oblast : Člověk a příroda Vzdělávací obor : Fyzika Ročník : 7. Tematická oblast: Mechanika Klíčová slova: vztlaková síla, hydrostatický tlak, plování těles Metodický postup: Žáci pracují samostatně u počítače. (35 minut) Svým tempem vyřeší příklady. Vhodné zařadit na zopakování a utřídění znalostí o kapalinách.

Hydraulické zařízení Hydraulický lis má dva písty o plochách 1cm2 a 20 cm2 ve stejné výšce. Na malý píst působí síla 300 N. Jakou silou působí kapalina na větší píst? F1 F2 S1 S2 S1 = 1cm2 S2 = 20cm2 F1 = 300 N F2 = ? N 1. zápis veličin ze zadání 2. vzorec pro výpočet 3. kontrola jednotek před dosazením, převedení jednotek na základní 4. dosazení čísel 5. výpočet, POZOR na jednotky 6. odpověď F2 = F1 . S2/S1 F2 = 300 . 20/1 F2 = 6 000 N obrázek nápověda Na největší píst působí síla 6 000 N.

Hydraulický tlak Ve válcové plastové láhvi je 1 litr lihu s hustotou 800 kg/m3. Hladina lihu je ve výšce 22 cm. a. Urči hydrostatický tlak u dna nádoby. b. Jaká je hmotnost lihu v láhvi? V = 1l h = 22 cm ρ = 800 kg/m3 p = ? m = ? = 1 dm3 = 0,001m3 = 0,22 m 1. zápis veličin ze zadání 2. vzorec pro výpočet 3. kontrola jednotek před dosazením, převedení jednotek na základní 4. dosazení čísel 5. výpočet, POZOR na jednotky 6. odpověď a) p = h . ρ . g p = 0,22 . 800 . 10 p = 1760 Pa nápověda Hydrostatický tlak u dna láhve je 1760 Pa.

Hmotnost kapaliny Ve válcové plastové láhvi je 1 litr lihu s hustotou 800 kg/m3. Hladina lihu je ve výšce 22 cm. a. Urči hydrostatický tlak u dna nádoby. b. Jaká je hmotnost lihu v láhvi? V = 1l h = 22 cm ρ = 800 kg/m3 p = ? m = ? = 1 dm3 = 0,001m3 = 0,22 m 1. zápis veličin ze zadání 2. vzorec pro výpočet 3. kontrola jednotek před dosazením, převedení jednotek na základní 4. dosazení čísel 5. výpočet, POZOR na jednotky 6. odpověď b) m = V . ρ m = 0,001 . 800 m = 0,8 kg = 800 g nápověda Hmotnost lihu v láhvi je 800 g

Vztlaková síla Jak velkou silou je nadlehčován svazek klíčů o objemu 0,2 litrů, který je ponořen na dně rybníku v hloubce 2,4 m? V = 0,2 l ρ = 1000 kg/m3 g = 10 N/kg Fvz = ? = 0,2 dm3 = 0,0002 m3 1. zápis veličin ze zadání 2. vzorec pro výpočet 3. kontrola jednotek před dosazením, převedení jednotek na základní 4. dosazení čísel 5. výpočet, POZOR na jednotky 6. odpověď Fvz = V . ρ . g Fvz = 0,00002 . 1000 . 10 Fvz = 2 N Klíče jsou nadlehčovány silou 2 N. nápověda

Vztlaková síla, plování těles Destička duralu (ρ = 2800 kg/m3) o objemu 150 cm3 se ve vodě potápí. a. Urči gravitační sílu, která na destičku působí. b. Urči vztlakovou sílu, která působí na destičku ponořenou ve vodě. c. Porovnej velikosti těchto sil a zdůvodni, zda je první věta pravdivá. V = 150 cm3 ρV = 1000 kg/m3 ρT = 2800 kg/m3 g = 10 N/kg m = ? Fg = ? Fvz = ? = 0,15 dm3 = 0,00015 m3 m = V . ρT m = 150 . 2,8 m = 420 g = 2,8 g/cm3 = 0,42 kg a. Fg = m . g Fg = 0,42 . 10 Fg = 4,2 N b. Fvz = V . ρV . g Fvz = 0,00015 . 1000 . 10 Fvz = 1,5 N Fvz … Fg 1,5 N < 4,2 N Těleso se potápí, protože gravitační síla je větší než síla vztlaková.

Tlak, vztlaková síla Průměrná hustota lidského těla je 1100 kg/m3. Jakou silou je nadlehčován člověk o hmotnosti 68 kg, je-li celý ponořen ve vodě? ρT = 1100 kg/m3 ρv = 1000 kg/m3 m = 68 kg Fvz = ? V = ? 1. zápis veličin ze zadání 2. vzorec pro výpočet 3. kontrola jednotek před dosazením, převedení jednotek na základní 4. dosazení čísel 5. výpočet, POZOR na jednotky 6. odpověď V = m / ρT V = 68 / 1100 V = 0,0618 m3 Fvz = V . ρV . g Fvz = 0,0618 . 1000 . 10 Fvz = 618 N = 61,8 l Člověk je nadlehčován silou 618 N. nápověda