Vztlaková síla Ing. Jan Havel.

Prezentace na téma: "Vztlaková síla Ing. Jan Havel."— Transkript prezentace:

1 Vztlaková síla Ing. Jan Havel

2 ANOTACE Kód EVM: K_INOVACE_2.FY.23
Číslo projektu: CZ.1.07/1.1.28/ Vytvořeno: červenec 2013 Ročník: 2. ročník – osmileté gymnázium (RVP-G), Anotace: Vzdělávací oblast Člověk a příroda Vzdělávací obor Fyzika Tematický okruh Mechanické vlastnosti kapalin Materiál slouží k výkladu nauky o vztlakové síle. Ve výkladové části žáky seznamuje s příčinami vzniku vztlakové síly a na schematických nákresech seznamuje s jejími vlastnostmi. Učivo je ověřeno závěrečnými otázkami a příkladem. Materiál se využije v průběhu hodiny. Pomůcky: interaktivní tabule.

3 Vztlaková síla Zkušenost - každé těleso ponořené do kapaliny se zdá lehčí než na vzduchu: Na čem závisí tato nadlehčující síla? Porovnejte nadlehčující sílu ve sladké a mořské vodě – jsou tyto síly stejné? [1]

4 Vztlaková síla Příčina – na těleso ponořené do kapaliny působí ze všech stran hydrostatický tlak Větší hloubka  větší tlak, takže na spodní část tělesa působí větší tlak Výslednice síly působící na spodní a horní plochu tělesa je vztlaková síla Tlakové síly působící na boky tělesa se vzájemně vyruší

5 Výpočet vztlakové síly
Výslednou sílu určíme jako rozdíl sil F1 a F2 𝐹 𝑣 = 𝐹 2 − 𝐹 1 = Síly F1 a F2 jsou hydrostatické: ℎ 2 𝜌𝑔𝑆− ℎ 1 𝜌𝑔𝑆= = 𝜌𝑔𝑆 ℎ 2 − ℎ 1 = =𝜌𝑔𝑆∆ℎ Součin plochy podstavy a výšky tělesa je jeho objem: 𝐹 𝑣𝑧 =𝜌𝑔𝑉

6 Vztlaková síla Vztlaková síla tedy závisí pouze na: Objemu tělesa
Druhu kapaliny, vyjádřeném hustotou kapaliny Gravitačním působení vyjádřeném gravitačním zrychlením g Vztlaková síla nezávisí na: hloubce, v jaké je těleso ponořené tvaru tělesa Materiálu, ze kterého je těleso vyrobeno (nezávisí na hustotě tělesa) Působí vždy opačným směrem něž gravitační síla

7 Archimédův zákon Vlastnosti vztlakové síly poprvé formuloval Archimedes ze Syrakus Údajně si tyto vlastnosti uvědomil při koupeli a objev jej uvedl do takového transu, že pobíhal nahý po městě s výkřikem „Heuréka“ („Našel jsem“) Zákon je pojmenovaný po svém objeviteli: [2] Těleso ponořené do kapaliny je nadlehčované silou, která se rovná tíze kapaliny stejného objemu jako je ponořená část tělesa

8 Archimedes Archimédés ze Syrákús (287 před n. l. – 212 před n. l.  zabit při obraně Syrákús) Řecký matematik, fyzik (mechanik, vynálezce), astronom a filozof. Patřil k nejvýznamnějším matematikům a inženýrům starověku. Položil základy statiky a vědecké hydrostatiky (Archimédův zákon) [3]

9 Vztlaková síla v plynech
Archimédův zákon platí i v plynech  hustota plynů v porovnání s kapalinami je velice malá a proto i vztlaková síla v kapalinách je mnohem menší než v kapalinách Vztlaková síla v plynech umožňuje například let horkovzdušných balónů nebo vzducholodí [4]

10 Výpočet vztlakové síly
Urči vztlakovou sílu, která působí na člověka ponořeného ve vodě. Přibližný objem lidského těla je 68 l, hustota vody je 1000 kg.m-3. [5]

11 Otázky k opakování Formuluj Archimédův zákon
Na čem závisí vztlaková síly? Kterým směrem působí vztlaková síly Vysvětli, proč se v mořské vodě snadněji plave a je obtížnější se ponořit do hloubky Napiš vzorec pro výpočet vztlakové síly Oprav chyby v Archimédově zákoně: Na některá tělesa ponořená do kapaliny působí velká síla

12 Zdroje a použitá literatura
[1] NEZNÁMÝ. Wikipedia [online]. [cit ]. Dostupný na WWW: [2] NEZNÁMÝ. Wikipedia [online]. [cit ]. Dostupný na WWW: [3] FETTI, Domenico. Wikipedia [online]. [cit ]. Dostupný na WWW: [4] GAVIOLI, Tommaso. Wikipedia [online]. [cit ]. Dostupný na WWW: [5] NEZNÁMÝ. Wikipedia [online]. [cit ]. Dostupný na WWW: NEZNÁMÉ. Vztlaková síla v kapalině [online]. [cit ]. Dostupný na WWW: Není-li uvedeno jinak, jsou obrazové materiály dílem autora, vytvořené v open-source sw Inkscape, případně jde o fotografie pořízené autorem materiálu