Mechanika kapalin a plynů

Mechanika kapalin a plynů Hydrostatika (Pascal, Newton, Archimedes) Aerostatika (Torricelli, Viviani) Hydrodynamika (Euler, Bernoulliové) Aerodynamika (Mach, Cauchy, Reynolds)

Vlastnosti kapalin a plynů Tekutost Viskozita, vazkost Vnitřní tření Tvar a objem Ideální kapalina Ideální plyn Spojité prostředí (kontinuum)

Statika kapalin a plynů

Tlak v kapalinách a plynech S F Definice 1 pascalu Pozn.: pokud síla F nepůsobí kolmo na plochu S, pak F = pravoúhlý průmět působící síly F do roviny svislé F F

Manometry Otevřený manometr Kovový manometr

Manometry Membránový Bourdonův Princip manometru: 2 válec, 1 pohyblivý píst, 3 pružina, 4 hřeben, 5 kolečko, 6 ručička

Tlak v kapalinách vyvolaný vnější silou Pascalův ježek Přenos síly v pevném tělese

Pascalův zákon Francouzský matematik, fyzik, filozof. Tlak vyvolaný vnější silou, která působí na volný povrch kapaliny, je ve všech místech kapaliny stejný. Blaise Pascal (1623-1662) Francouzský matematik, fyzik, filozof. Teorie pravděpodobnosti, kuželosečky. Hydrostatický a barometrický tlak. Pascalův zákon platí i pro plyny.

Důsledky Pascalova zákona Hydraulická zařízení (a pneumatická zařízení)

Tlak v kapalinách vyvolaný tíhovou silou Hydrostatická tlaková síla Fh h h S S Fh Hydrostatický tlak ph

Hydrostatický tlak Místa stejného hydrostatického tlaku Přístroj pro měření tlaku v kapalinách

Hydrostatické paradoxon

Spojené nádoby Vodoznak Hadicová vodováha

Spojené nádoby s nemísícími se kapalinami různých hustot Tlak na společném rozhraní kapalin:

Tlak vzduchu vyvolaný tíhovou silou Atmosféra Atmosférická tlaková síla Fa Atmosférický tlak pa - závislost na hustotě vzduchu, na nadmořské výšce

Torricelliho pokus Jan Evangelista Torricelli 1607-1647 Italský fyzik Galileův žák - Hydrodynamika - Aerodynamika 1648 - pokus podle návodu Torricelliho sestavil Vincenz Viviani

Atmosférický tlak Jednotky tlaku: milibar, torr 1 mb = 1 hPa 760 torrů = 1013,25 hPa normální atmosférický tlak 1013,25 hPa pa ph

Barometr. Barograf. Rtuťový tlakoměr Kovový tlakoměr = aneroid (i jako výškoměr – na 100 m tlak klesne o o 1,33 hPa) Rtuťový tlakoměr pa Barograf

Kovové barometry. Vidiho Bourdonův Aneroidy

Vztlaková síla v kapalinách a plynech Hydrostatické tlakové síly: Fd – síla na dolní podstavu Fh – síla na horní Fb – síly na boční stěny (ruší se) h1 k h VZ d h 1 2 k t 1 2

Archimedův zákon Těleso ponořené do kapaliny je k t k t Těleso ponořené do kapaliny je nadlehčováno hydrostatickou vztlakovou silou, která se rovná tíze kapaliny stejného objemu, jako je objem ponořené části tělesa. Archimedes ze Syrakus (287-212 př.n.l.) Řecký matematik, fyzik, vynálezce. Statika pevných těles a kapalin. Konstrukce strojů a přístrojů. Archimedův zákon platí i pro plyny.

Vztlaková síla v plynech Dasymetr

Hustoměry Hustota kapaliny a) menší než hustota vody b) větší než hustota vody 1 1

Chování těles v kapalině Těleso a) klesá b) volně d) plove ke dnu se vznáší na volné hladině ´ - hustota tělesa - hustota kapaliny k t t k t k t k