Tlak

Tlak Fyzika učební obory první INVESTICE DO ROZVOJE VZDĚLÁVÁNÍ Mgr. Libor Vakrčka Projekt Modernizace výuky všeobecně vzdělávacích a odborných předmětů v SOŠ Josefa Sousedíka Vsetín prostřednictvím využití ICT je spolufinancován Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky

INVESTICE DO ROZVOJE VZDĚLÁVÁNÍ Prohlášení Prohlašuji, že jsem tento výukový materiál vypracoval(a) samostatně, a to na základě poznatků získaných praktickými zkušenostmi z pozice učitele ve Střední odborné škole Josefa Sousedíka Vsetín, a za použití níže uvedených informačních zdrojů a literatury. Tento výukový materiál byl připravován se záměrem zkvalitnit a zefektivnit výuku minimálně v  vyučovacích hodinách.. Ve Vsetíně dne podpis autora Projekt Modernizace výuky všeobecně vzdělávacích a odborných předmětů v SOŠ Josefa Sousedíka Vsetín prostřednictvím využití ICT je spolufinancován Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky

4.3. Působení vnější tlakové síly na kapalinu INVESTICE DO ROZVOJE VZDĚLÁVÁNÍ Obsah – 4. kapitola: Tlak 4.1. Tlak 4.1.1. Změny velikosti tlaku 4.2. Hydrostatický tlak 4.2.1. Spojené nádoby 4.3. Působení vnější tlakové síly na kapalinu 4.3.1. Hydraulická zařízení 4.4. Vztlaková síla (vztlak) 4.4.1. Plování těles Projekt Modernizace výuky všeobecně vzdělávacích a odborných předmětů v SOŠ Josefa Sousedíka Vsetín prostřednictvím využití ICT je spolufinancován Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky

4.6. Shrnutí a procvičení učiva INVESTICE DO ROZVOJE VZDĚLÁVÁNÍ Obsah – 4. kapitola: Tlak 4.5. Tlak v plynech 4.5.1. Atmosférický tlak 4.5.2. Vztlaková síla 4.5.3. Měření tlaku 4.6. Shrnutí a procvičení učiva Projekt Modernizace výuky všeobecně vzdělávacích a odborných předmětů v SOŠ Josefa Sousedíka Vsetín prostřednictvím využití ICT je spolufinancován Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky

4.1. Tlak Fyzikální veličina vyjadřující poměr síly F(N), působící kolmo na rovinnou plochu (obsah S/m2) Značka: p jednotka: Pa (Pascal) Výpočet: video F p . S

4.1. Tlak Převody jednotek: Tlak Obsah hektopascal hPa 100Pa kilopascal kPa 1 000Pa megapascal Mpa 1 000 000Pa 1m2 100dm2 1dm2 = 0,01m2 10 000cm2 1cm2 = 0,0001m2

4.1.1. Změna velikosti tlaku T Tlaková síla = F (pokud není vyvolána vnější silou) = FG = G = m . g (N) zmenšení tlaku zvětšení tlaku zvětšení obsahu styčné plochy zmenšení obsahu styčné plochy zmenšení tlakové síly zvětšení tlakové síly

4.2. Hydrostatický tlak ph = h . ρ . g tlak v kapalině způsobený její vlastní tíhou ph/Pa působí v kapalině ve všech směrech výpočet velikost hydrostatického tlaku závisí na: hloubce (h/m) hustotě kapaliny (ρ/kg/m3) gravitačním poli (tíhové zrychlení g/m.s-2) ph = h . ρ . g

4.2. Hydrostatický tlak tlak v kapalině způsobený její vlastní tíhou působí v kapalině ve všech směrech video

4.2.1. Spojené nádoby video ve spojených nádobách je vždy kapalina ve stejné výšce, bez ohledu na tvar » stejný tlak

4.3. Působení vnější tlakové síly na kapalinu Pascalův zákon působí-li na kapalinu v nádobě vnější síla, je tlak v kapalině ve všech směrech stejný video

4.3.1. Hydraulická zařízení F1 : F2 = S1 : S2 fungují na principu nestlačitelnosti kapalin a Pascalova zákona Hydraulický lis (zvedák)-spojené nádoby s kapalinou uzavřené písty s různým obsahem plochy F1=síla působící na menší píst (N) S1=obsah plochy menšího pístu (m2) F2=síla působící na větší píst (N) S2=obsah plochy většího pístu (m2) F1 : F2 = S1 : S2

4.3.1. Hydraulická zařízení p . S F Na menší píst o obsahu 2dm2 hydraulického zvedáku působí síla 50N. Jaký tlak vznikne v kapalině a jak velkou silou je zvedán větší píst o obsahu 0,5m2? F1=50N, S1= 2dm2=0,02 m2, S2=0,5 m2, p=?, F2=? F p . S p = F1 : S1

4.3.1. Hydraulická zařízení Výpočet: Výpočet: 1) p = F1 : S1 = 50 : 0,02 = 2 500Pa 1) p = F1 : S1 = 50 : 0,02 = 2 500Pa 2) F2 = p . S2 = 2 500 . 0,5 = 1250N F1< F2 50N < 1250N

4.3.1. Hydraulická zařízení Využití hydraulických zařízení video video

4.4. Vztlaková síla (vztlak) Je síla, která nadlehčuje těleso v kapalině nebo v plynu FVZ / N Hydrostatický vztlak je důsledkem hydrostatických sil v různých hloubkách

4.4. Vztlaková síla (vztlak) Archimédův zákon Těleso ponořené do kapaliny je nadlehčováno silou, rovnající se tíze kapaliny stejného objemu jako je ponořená část tělesa. video

4.4. Vztlaková síla (vztlak) FVZ = V . ρ . g Výpočet: V = objem ponořené části tělesa (m3) ρ = hustota kapaliny (kg/ m3) g = tíhové zrychlení (m.s-2)

těleso stoupá k hladině těleso plave na hladině 4.4.1. Plování těles ρk < ρt ρk > ρt ρk > ρt ρk = ρt těleso klesá ke dnu platí: FG>FVZ těleso stoupá k hladině platí: FG<FVZ těleso plave na hladině platí: FG<FVZ těleso se vznáší platí: FG=FVZ

4.4.1. Plování těles video

4.5. Tlak v plynech video – vzniká vzájemnými nárazy molekul plynu video - velikost tlaku v plynu závisí na: velikosti prostoru, který plyn zaujímá teplotě plynu hustotě plynu

4.5.1. Atmosférický tlak h2 h1 je způsoben atmosférou planety Země. Tento tlak je vyvolán tíhou vzduchového sloupce sahajícího od hladiny(nadmořské výšky), ve které tlak zjišťujeme, až po horní hranici atmosféry. h2 h1

5.1. Atmosférický tlak hodnota tohoto tlaku je největší na zemském povrchu a s rostoucí výškou klesá. atmosférický tlak není stálý, ale kolísá v daném bodě zemského povrchu kolem určité hodnoty. Normální tlak byl stanoven mezinárodní dohodou: pn = 101 325 Pa (přesně) Při výpočtech se zpravidla zaokrouhluje na 101 kPa.

4.5.1. Atmosférický tlak Torricelliho pokus se rtutí – video pn = ph = h . ρ . g =0,76.13595.9,80665 = 101 325Pa podtlak: < pn přetlak: > pn

4.5.2. Vztlaková síla se vyskytuje nejen v kapalinách, kde se označuje jako hydrostatická vztlaková síla, ale také v plynech, kde bývá označována jako aerostatická vztlaková síla (aerostatický vztlak). video platí stejné zásady jako pro plování těles

4.5.3. Měření tlaku tlakoměry (barometry): rtuťový tlakoměr, aneroid – deformační tlakoměr, výškoměr – aneroid se stupnicí v metrech barograf – záznam tlaku

4.6. Shrnutí a procvičení učiva

SEZNAM POUŽITÝCH ZDROJŮ A LITERATURY INVESTICE DO ROZVOJE VZDĚLÁVÁNÍ SEZNAM POUŽITÝCH ZDROJŮ A LITERATURY František Jáchim, Jiří Tesař, Fyzika pro 7. ročník ZŠ,SPN Praha 1999, str. 108-150, ISBN 80-7235-116-8 LANGMaster, Jak věci fungují 2, Fyzika, CD A, www.langmaster.cz Wikipedia - Encyklopedie na internetu Encyklopedie fyziky MEF, www. jreichl.com Techmania, www.techmania.cz Ivan Štoll, Fyzika pro netechnické obory SOŠ a SOU, 1.vydání, Prometheus Praha, str. 165-183, ISBN 80-7196-223-6 RNDr. Milan Bednařík, CSc, doc. RNDr. Miroslava Široká, CSc, RNDr. Jaromír Široký, CSc, Fyzika I pro studijní obory SOU, 3. vydání, SPN Praha, str. 74-83, ISBN 80-04-25515-9 Projekt Modernizace výuky všeobecně vzdělávacích a odborných předmětů v SOŠ Josefa Sousedíka Vsetín prostřednictvím využití ICT je spolufinancován Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky

INVESTICE DO ROZVOJE VZDĚLÁVÁNÍ Projekt Modernizace výuky všeobecně vzdělávacích a odborných předmětů v SOŠ Josefa Sousedíka Vsetín prostřednictvím využití ICT je spolufinancován Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky