Vztlaková síla v tekutinách Působí na tělesa ponořená v kapalině nebo plynu. Má opačný směr než tíhová síla FG. Značka: Fvz Odvození velikosti vztlakové síly: F1 Fvz h1 h2 Fo -Fo V h S FG r F2

Fvz = rVg Archimedův zákon: Fvz = F2 – F1 Fvz = rSh2g – rSh1g = rSg(h2 – h1) h2 – h1 = h Fvz = rShg = rVg Fvz = rVg Velikost vztlakové síly, kterou je nadlehčováno těleso je přímo úměrná hustotě kapaliny a objemu ponořeného tělesa. Archimedův zákon: Těleso ponořené do kapaliny je nadlehčováno vztlakovou silou, jejíž velikost se rovná tíze kapaliny tělesem vytlačené.

Chování těles v kapalině O chování těles rozhoduje tíhová síla Země FG = rtVg a vztlaková síla Fvz = rVg. Jejich součtem vznikne výsledná síla F = |FG - Fvz|. 2. Těleso se v kapalině volně vznáší: těla mořských živočichů rt = r, FG = Fvz F = 0 1. Těleso klesá ke dnu: kovový předmět ve vodě rt > r, FG > Fvz F směřuje dolů Fvz r r Fvz V V FG FG

3. Těleso stoupá k volné hladině kapaliny: kmen stromu rt < r, FG < Fvz F směřuje nahoru 4. Těleso plove na volné hladině: částečně je ponořené, nastává po případu č. 3 korková zátka, ledová kra rt < r, FG = Fvz - F = 0 Fvz Fvz V r r V FG FG

Hustoměry – přístroje, které slouží k měření hustoty kapalin. Vztlaková síla nadlehčuje také tělesa ve vzduchu. Vzhledem k mnohem menší hustotě, je však menší než v kapalinách. Využití ve vzduchu: meteorologické balony, dětské balónky a vzducholodě. Využití ve vodě: plavání, lodě,…

Otázky k opakování: Co je to atmosférický tlak a na čem závisí? Jak určil Torricelli atmosférický tlak? Uveďte příklady nadlehčování těles a) pro kapaliny, b) ve vzduchu. Vyslovte Archimédův zákon. Vysvětlete případy chování těles v kapalině. Na čem závisí vztlaková síla? K čemu se používá barometr, hustoměr a tlakoměr.

Příklady k procvičení vzorců Určete velikost vztlakové síly, která působí na krychli o hraně 10 cm ponořené v oleji o hustotě 900 kg/m3. Do vody jsou ponořena dvě závaží o stejné hmotnosti 100 g. Jedno z mosazi, druhé z hliníku. Na které působí větší vztlaková síla? Na těleso ponořené do vody v hloubce 1 m působí vztlaková síla 20 N. Jak velká vztlaková síla na něj působí v hloubce 5 m? Jak velkou silou zvedneme ve vodě kámen o hmotnosti 10 kg a objemu 4 dm3? Jak velkou silou ho zvedáme ve vzduchu?

Zlatý prsten je vyvážen na vzduchu závažím 1 g, ve vodě závažím 0,92 g Zlatý prsten je vyvážen na vzduchu závažím 1 g, ve vodě závažím 0,92 g. Je zhotoven z čistého zlata? Hustota zlata je 19 300 kg/m3. Jestliže naložíme na loď náklad o hmotnosti 10 t, zvětší se její ponor o 5 cm. Stanovte obsah vodorovného průřezu lodi v rovině vodní hladiny. Dutá koule o průměru 10 cm plove na vodě, přičemž je ponořena právě do poloviny svého objemu. Určete její hmotnost. Plavec o hmotnosti 50 kg se potopil do hloubky 3 m, kde se postavil na dno bazénu. Jak velkou tlakovou silou působil na dno bazénu? Průměrná hustota lidského těla je a) při vydechnutí 1 050 kg/m3, b) při nadechnutí 1 000 kg/m3.