Tlak v kapalinách a plynech
Obsah

Tlak v kapalinách a plynech

Tlak p vypočítáme jako podíl velikosti síly působící kolmo na plochu a plochy, na kterou působí.

Tlak roste s rostoucí silou a klesá se zvětšující se plochou.

p=\frac{F}{S}

F…tlaková síla, S…obsah plochy

 

Příklady z praxe, kdy se tlak snižuje zvětšením obsahu plochy:

  • Lyže, sněžnice

  • Široká kola u traktorů, použití pásů

  • Použití více kol u nákladních automobilů, zdvojená kola

 

Příklady z praxe, kdy se tlak zvyšuje zmenšením obsahu plochy:

  • Nabroušení nožů, seker, mačet, mečů,…

  • Hroty hřebíků, jehel, špendlíků, připínáčků, šídel, bodců,…

  • Jehlové podpatky

Obr. 1: Ostří sekery

 

Jednotka tlaku: N∙m–2 = Pa…pascal

V praxi se často používají násobky této jednotky:

kilopascal      1 kPa = 103 Pa

megapascal   1 MPa = 106 Pa

gigapascal     1 GPa = 109 Pa

hektopascal   1 hPa = 102 Pa

Dříve se k měření tlaku používala jednotka bar.

1 bar = 100 000 Pa

Můžeme se s ní setkat i na dnešních přístrojích na měření tlaku.

Přístroj na měření tlaku se nazývá manometr. Existují kapalinové a kovové manometry.

Obr. 2: Manometr

 

Tlak v kapalinách a plynech může být vyvolán vnější silou nebo tíhovou silou.

Úkol

Vhodné i pro žáky ZŠ:

  • Jednotku pascal zapište pomocí základních jednotek soustavy SI.

  • Zjistěte, jaké jednotky tlaku se dříve používaly a převeďte je na pascaly.

  • Zjistěte, jaké jednotky síly se dříve používaly a převeďte je na newtony.

  • Jak funguje kapalinový manometr?

  • Kde se v praxi setkáváme s potřebou měřit tlak?

Příklad

  • Jakou silou působí kapalina na dno nádoby, jestliže je obsah dna 12,5 cm2 a tlak, který byl zjištěný na dně nádoby, má hodnotu 1,6 kPa?

[2 N]

  • Vypočtěte průměr dna válcové nádoby. Na dno působí síla o velikosti 1570 N a u dna byl naměřen tlak 2 kPa.

[1 m]

  • Vypočtěte, jaký tlak vzniká na dně sudu o obsahu dna 1 m2 a objemu 50 l, jestliže je v sudu: a) voda, b) benzín, c) rtuť.

[500 Pa; 385 Pa; 6 750 Pa]