Kapaliny a plyny

Kapaliny

- jsou tekuté, téměř nestlačitelné, snadno dělitelné

- zaujímají tvar nádoby

- v klidu vytvoří vodorovnou hladinu

- při zahřívání zvětšují objem a zmenšují hustotu

- kapalina s menší hustotou stoupá vzhůru, kapalina s větší hustotou klesá dolů

Potápění, vznášení, plování

- hustoměr - čím menší je hustota kapaliny, tím více hustoměr klesne

Archimédův zákon

- Těleso ponořené do kapaliny je nadlehčováno takovou silou, která se rovná tíze kapaliny tělesem vytlačené.

- vztlaková síla = síla, která nadlehčuje těleso v kapalině (nebo v plynu)

  - označení: Fvz

  - jednotky: 1 N, 1 kN, 1 MN

  - výpočet: Fvz      =      V       .    ρk       .      g                                                  vztlaková                    objem                      hustota                      10 N/kg

                    síla                          tělesa                     kapaliny

Hydrostatická tlaková síla

- síla, kterou působí kapalina na dno a stěny nádoby a na tělesa do kapaliny ponořená

- důsledek působení gravitační síly na kapalinu

- označení: Fh

- jednotka: 1 N, 1 kN, 1 MN

- výpočet: Fh           =      h      .    ρ          .      g      .      S

          hydrostatická               hloubka             hustota                          10 N/kg                   plocha

            tlaková síla                                            kapaliny

Hydrostatický paradox

- hydrostatická tlaková síla u dna nádoby nezáleží na tvaru nádoby

h1 = h2 = h3

S1 = S2 = S3                                           --> Fh1 = Fh2 = Fh3

ρ1 = ρ2 = ρ3

Hydrostatický tlak

- tlak vyvolaný působením gravitační síly na kapalinu

- označení: ph

- jednotka: Pa, kPa, MPa

Spojené nádoby

- hladina ve všech částech stejně vysoko, protože hydrostatický tlak ve všech částech musí být stejný

Přenášení tlaku v kapalině

- Pascalův zákon - jestliže na kapalinu působí vnější tlaková síla, potom tlak v každém místě kapaliny vzroste o stejnou hodnotu

- hydraulická zařízení - stroje se dvěma písty, mezi nimiž je uzavřená kapalina

       - umožňují přenést a zvětšit tlakovou sílu

           - kolikrát je větší plocha velkého pístu než plocha malého pístu,

            tolikrát větší síla působí na velký píst než na malý píst

            F1 : S1 = F2 : S2

     - užití: hydraulický lis, hydraulický zvedák, zubařské křeslo...

Plyny

- jsou stlačitelné a rozpínavé

- jsou tekuté

- nemají vlastní tvar ani objem

Atmosféra

- vzduchový obal Země

- atmosférický tlak = tlak vzduchu

- horní vrstvy atmosféry působí tlakovou silou na spodní vrstvy atmosféry

- měřící přístroj:barometr, aneroid, barograf

- Torricelliho pokus - určení atmosférického tlaku pomocí hydrostatického tlaku sloupce rtuti

- se stoupající nadmořskou výškou klesá o 100 Pa na každých 10 m výšky

--> výškoměr

- mění se v čase

- normální tlak: pn = 101 325 Pa = 1 013,25 hPa

Vztlaková síla v atmosféře

Fvz      =      V      .      ρv      .      g

vztlaková               objem                    hustota                    10 N/kg

     síla                     tělesa                   vzduchu

                            ρv = 1,29 kg/m3

Tlak plynu v uzavřené nádobě

- přetlak = tlak větší než atmosférický tlak

- míče, duše z kol a pneumatik

- podtlak = tlak menší ne atmosférický tlak

- v zavařovacích sklenicích, přísavky, pumpy

- manometr - přístroj na měření přetlaku a podtlaku

   - kapalinové, deformační