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.
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]
