Struktura

Tlak v kapalinách vyvolaný tíhovou silou

Tlak v kapalinách vyvolaný tíhovou silou

Hydrostatická tlaková síla Fh je výsledkem tíhové síly FG.

Obr. 1: Síla působící na dno nádoby

 

Velikost hydrostatické tlakové síly vypočítáme následovně:

F_{\textrm{h}}=mg=\rho Vg=\rho Shg

Hydrostatické paradoxon

Velikost hydrostatické tlakové síly nezávisí na tvaru kapalného tělesa a na celkovém objemu kapalného tělesa.

Velikost hydrostatické tlakové síly závisí na obsahu dna nádoby, výšce vodního sloupce a na hustotě kapaliny.

http://pokusy.upol.cz/skolni-pokusy/mechanika/tlak-v-tekutinach/hydrostaticke-paradoxon-12/

Obr. 2: Nádoby s různými objemy

 

Hydrostatický tlak

Při odvození vzorce pro hydrostatický tlak vycházíme ze základního vzorce pro tlak (podíl síly a obsahu plochy).

p_\textrm{h}=\frac{F_\textrm{h}}{S}=\frac{\rho Shg}{S}=\rho hg

http://kabinet.fyzika.net/aplety/ph14cz/hydrostpr_cz.htm

Hladinou nazýváme místa se stejným hydrostatickým tlakem ph.

Volnou hladinou nazýváme místa s nulovým hydrostatickým tlakem ph = 0.

Pro kapaliny různých hustot uzavřených v trubici tvaru U platí:

\frac{\rho _{1}}{\rho _{2}}=\frac{h_{2}}{h_{1}}

Obr. 3: Trubice tvaru U

 

Ve spojených nádobách jsou hustoty kapalin v převráceném poměru jako výšky kapalin nad společným rozhraním.

http://pokusy.upol.cz/skolni-pokusy/mechanika/tlak-v-tekutinach/spojene-nadoby-14/

 

Princip zdymadla:

http://kabinet.fyzika.net/aplety/zdymadlo/index.html

 

Úkol

Vhodné i pro žáky ZŠ:

  • Jakým způsobem můžeme zvětšit hydrostatickou tlakovou sílu?

  • Jakým způsobem můžeme zvětšit hydrostatický tlak?

  • Jaký absolutní tlak přibližně naměříme u hladiny moře?

Příklad

  • Vodní nádrž o hloubce 3 m má obsah dna 70 m2. Jak velká hydrostatická tlaková síla působí na dno nádrže a jak velký hydrostatický tlak je v této hloubce?

[2,1 MN; 30 kPa]

  • Při jaké výšce kapalinového sloupce vzniká u dna nádoby hydrostatický tlak 4 kPa? V nádobě je: a) voda, b) rtuť.

[0,4 m; 0,03 m]

  • U dna nádoby s výškou 30 cm byl naměřen hydrostatický tlak 2,37 kPa. Zjistěte, jaká kapalina je v nádobě.

[790 kg∙m–3, líh]

Laboratorní cvičení

Hydrostatický tlak - kvinta - LP13

http://www.mojewiki.cz/exploratoriumfyziky/doku.php

 

Logolink