Tlak v praxi (Učebnice strana 89 – 90)

Prezentace na téma: "Tlak v praxi (Učebnice strana 89 – 90)"— Transkript prezentace:

1 Tlak v praxi (Učebnice strana 89 – 90)
Prolomil se led. Proč se doporučuje lehnout si na led nebo použít např. prkno? Při stejné tlakové síle se zvětší styková plocha a zmenší se tlak na led. V praxi často potřebujeme zmenšit tlak. Zmenšení tlaku můžeme dosáhnout buď zvětšením obsahu stykové plochy nebo zmenšením tlakové síly. Zvětšit obsah stykové plochy můžeme např. užitím pásů u pásového traktoru, zvětšením počtu kol u vozidel (těžká nákladní auta mají až 10 kol), místo bot na podpatku si vezmeme do lesa pohorky či boty s plochou podrážkou, do terénu použijeme širší kola… Zvětšením stykové plochy se zmenší tlak na danou plochu a těleso se méně boří. Zmenšit tlak můžeme i zmenšením tlakové síly zmenšením hmotnosti tělesa, např. u kolových traktorů určených k orbě se snižuje hmotnost, aby se nebořily příliš do hlíny. Snížení hmotnosti však není vždy možné.

2 F p · S Který hřebík snadněji zatlučeš do dřevěného prkna?
Při působení stejné tlakové síly je tlak tím větší, čím menší je styková plocha. Špička hřebíku má menší plochu, tedy působí větším tlakem. Na plochý hřebík bychom museli působit větší tlakovou silou, abychom vyvolali stejný tlak na dřevěné prkno. Zvětšení tlaku můžeme dosáhnout buď zmenšením obsahu stykové plochy nebo zvětšením tlakové síly. Zmenšit obsah stykové plochy můžeme např. broušením ostří nožů, sekery, špička jehly, hřebíků… Působením tlakové síly na malou plochu vzniká velký tlak. Zvětšit tlakovou sílu můžeme např. u lisů, kde se velkým tlakem lisují i celé karoserie automobilů. Známe-li tlak p a obsah stykové plochy S, určíme tlakovou sílu F ze vztahu F = p · S F Známe-li tlak p a tlakovou sílu F, určíme obsah stykové plochy S ze vztahu p S

3 Příklady: Hmotnost žáka a židle je 54 kg. Obsah stykových ploch nohou židle s podlahou je 12 cm2. Vypočítej, jaký tlak způsobuje židle na podlahu. Jaký tlak způsobuje hřebík na desku, je-li obsah plochy špičky 0,01 mm2 a působí-li kladivo při úderu na hlavičku silou 50 N? m = 54 kg F = 50 N S = 12 cm2 = 0,001 2 m2 S = 0,01 mm2 = 0, m2 p = ? Pa p = ? Pa F = m · g Hřebík na desku působí tlakem MPa. Židle způsobuje tlak 450 kPa.

4 Cihla má rozměry 30 cm, 15 cm a 6 cm. Její hmotnost je 5,4 kg
Cihla má rozměry 30 cm, 15 cm a 6 cm. Její hmotnost je 5,4 kg. Vypočítej tlak, který způsobuje na podložku ve všech polohách. 6 cm m = 5,4 kg F = m · g 15 cm a = 30 cm = 0,3 m 30 cm F = 5,4 · 10 b = 15 cm = 0,15 m F = 54 N c = 6 cm = 0,06 m S1 = a · b S2 = a · c S3 = b · c p1 = ? Pa p2 = ? Pa p3 = ? Pa Nejmenší tlak 1,2 kPa vyvolá cihla položená na největší ploše, na další je tlak 3 kPa, na nejmenší ploše je největší tlak, tj. 6 kPa.

5 S chlapcem se prolomil led
S chlapcem se prolomil led. Muž, který jej šel zachránit, si vzal žebřík délky 2 m a šířky 40 cm, na který si lehl. Muž má hmotnost 80 kg. Jakým tlakem působil žebřík na led? Pásový traktor má tíhu 100 kN. Část jednoho pásu, která se dotýká země, je obdélník o rozměrech 1,6 m a 20 cm. Jakým tlakem působí na zem? F = 100 kN = N a = 1,3 m m = 80 kg b = 20 cm = 0,2 m a = 2 m p = ? Pa b = 40 cm = 0,4 m p = ? Pa F = m · g Traktor má 2 pásy. Pásový traktor působí na zem tlakem 156 kPa. Žebřík působí na led tlakem 1 kPa.

6 Žulová kostka má hmotnost 6 kg. Její základna má plochu 125 cm2
Žulová kostka má hmotnost 6 kg. Její základna má plochu 125 cm2. Jakým tlakem působí kostka na podložku? Těleso o objemu 5 dm3 a hustotě kg/m3 působí na plochu 300 cm2. Jaký tlak vyvolá? V = 5 dm3 = 0,005 m3 m = 6 kg ς = kg/m3 S = 125 cm2 = 0,012 5 m2 S = 300 cm2 = 0,03 m2 p = ? Pa p = ? Pa F = m · g F = m · g = ς · V · g Žulová kostka působí na podložku tlakem 4,8 kPa. Těleso působí na podložku tlakem 4,5 kPa.

7 Zlatý pravidelný čtyřboký hranol o rozměrech 4 cm, 4cm a10 cm stojí na podstavě 4x4 cm. Jakým tlakem působí na podložku? Tlak větru je 1,2 kPa. Vypočítej tlakovou sílu působící na lodní plachtu o obsahu 2,5 m2. a = 4 cm = 0,04 m p = 1,2 kPa = Pa b = 4 cm = 0,04 m S = 2,5 m2 c = 10 cm = 0,1 m F = ? N ς = kg/m3 p = ? Pa S = a · b V = a · b · c F = m · g = ς · V · g = ς · a · b · c · g Vítr působí na lodní plachtu silou 3 kN. Zlatý hranol působí na podložku tlakem Pa.

8 Tři krychle – ocelová, olověná a měděná – mají stejný objem
Tři krychle – ocelová, olověná a měděná – mají stejný objem. Která z nich působí na podložku nejmenší tlakovou silou a která nejmenší? Která způsobuje největší tlak a která nejmenší tlak? a = b = c F = ? N Všechny tři krychle mají stejný objem V a tedy i stejnou stykovou plochu S, g je gravitační konstanta. p = ? Pa S = a · a V = a · a · a F = m · g = ς · V · g = ς · a · a · a · g Tlaková síla F a tedy i tlak p jsou přímo úměrné hustotě látky ς tělesa. ocelová krychle olověná krychle měděná krychle ς1 = kg/m3 ς2 = kg/m3 ς3 = kg/m3 Nejmenší hustotu má ocel, ocelová krychle působí na podložku nejmenší tlakovou silou a tedy i nejmenším tlakem. Nevětší hustotu má olovo, olověná krychle působí na podložku největší tlakovou silou a tedy i největším tlakem.

9 Tři krychle – zinková, hliníková a mosazná – mají stejnou hmotnost
Tři krychle – zinková, hliníková a mosazná – mají stejnou hmotnost. Která z nich působí na podložku nejmenší tlakovou silou a která nejmenší? Která způsobuje největší tlak a která nejmenší tlak? Všechny tři krychle mají stejnou hmotnost m a tedy působí na podložku stejnou tlakovou silou F. m1 = m2 = m3 = m F = ? N p = ? Pa F = m · g V = a · a · a Při stejné hmotnosti je objem V a tedy i hrana krychle a tím větší, čím menší hustota látky ς tělesa. zinková krychle hliníková krychle mosazná krychle ς1 = kg/m3 ς2 = kg/m3 ς3 = kg/m3 Nejmenší hustotu má hliník, hliníková krychle působí na podložku nejmenším tlakem. Nevětší hustotu má mosaz, mosazná krychle působí na podložku největším tlakem.

10 Obsah stykové plochy pásů traktoru se zemí je 2,5 m2
Obsah stykové plochy pásů traktoru se zemí je 2,5 m2. Tlak, který způsobuje traktor na zemi je 50 kPa. Jak velkou tlakovou silou působí traktor na zem? Jakou hmotnost má tank, který způsobuje tlak 62,5 kPa? Obsah stykové plochy pásů se zemí je 8 m2. p = 62,5 kPa = Pa p = 50 kPa = Pa S = 8 m2 S = 2,5 m2 m = ? kg F = ? N F = Fg = m · g Traktor působí na zem silou 125 kN. Hmotnost tanku je 50 tun.

11 Otázky a úlohy k opakování – učebnice strana 90 – 91.
Tlak větru je 10 kPa. Vypočítej plochu lodní plachty, působí-li vítr tlakovou silou 25 kN. Jak velký je obsah stykové plochy pásového vozidla o tíze N, má-li být tlak na zem 50 kPa? p = 10 kPa = Pa p = 50 kPa = Pa F = 25 kN = N F = N S = ? m2 S = ? m2 Lodní plachta má obsah 2,5 m2. Styková plocha pásového vozidla má obsah 2,5 m2. Otázky a úlohy k opakování – učebnice strana 90 – 91.