Hydrostatický tlak

1. Základní škola Olomouc, Heyrovského 33 Hydrostatický tlak Mgr. Miluše Hamplová EU OPVK ICT2-2/ICT01 Určeno pouze pro výuku Žádná část ani celek nesmí být použit pro komerční účely

2. Identifikátor materiálu: EU OPVK ICT2-2/ICT01

3. Ovládání Opakování učiva – odpověď vybrat klepnutím myši! Správná odpověď se zbarví zeleně, špatná červeně. Verze 1.2 V tomto typu prezentace je velké množství odkazů na externí internetové stránky., je tedy nutno občas odkazy aktualizovat. Proto se stejné prezentace mohou vyskytovat v různých verzích. Kompletní dynamický záznam měření je součástí prezentace. Toto řešení není zrovna obvykle, ale v tomto případě má informační i metodický význam. Pokud by záznam měření nefungoval korektně (problém s flashplayer) jsou přiloženy i statické záznamy měření.

4. Metodické poznámky Cílem této práce je umožnit žákům seznámení se značně opomíjeným využití výpočetní techniky v technické praxi. Žáci většinou dobře znají využití počítačů pro komunikaci, hry, zpracování textových a grafických souborů. Chápou vytváření webových stránek, vyhledávání informací i používání komunitních sítí. Opomíjená však často zůstává velká oblast využití počítačů pro měření fyzikálních a technických veličina i řízená procesů. Zde se žáci mohou prakticky nezmámit s tímto aspektem využití počítačů. Dalším vedlejším efektem je posílení mezipředmětových vztahu mezi informatikou, fyzikou, matematikou a pracovními činnostmi. Přírodovědnému a technickému vzdělání se v poslední době začíná znovu věnovat větší pozornost. Žáci sou veden k samostatné práci, řešení problému a skupinové práci.Učitel zde zastává funkcí vedoucího experimentu a dbá na bezpečnost žáků i správné použití měřící techniky. Podle interaktivního návodu žáci většinou zvládnou získat požadované výsledky samostatně (případně ve skupině) jen s minimální pomocí učitele.

5. Trocha teorie na úvod Hydrostatický i atmosférický tlak zkoumal významný fyzik Blaise Pascal 1623 - 1666 Hydrostatický tlak ( ph ) je vyvolán tíhou sloupce kapaliny v gravitačním poli. ph = h ρkg [Pa] ph – hydrostatický tlak [Pa] h– hloubka (výška sloupce kapaliny) [m] ρk – hustota kapaliny g – gravitační zrychlení Prakticky můžeme při měření hydrostatického tlaku měnit jen hloubku kapaliny. Ostatní veličiny jsou pro daný pokus konstantní.

6. K měření hydrostatické tlaku použijeme senzor Barometr BAR-BTA Odměrný válec o objemu 500 ml PVC hadičku ze soupravy dodávané k barometru Laboratorní stojan s držákem Silnější drát přibližně 0,5 m, příchytky nebo pásky či gumičky

7. Odměrný válec naplníme vodou do výše 30 cm. Není důležité dělení v ml záleží na výšce vodní hladiny!

8. Senzor upevníme do stojanu. Hadičku připevníme k vodícímu drátu a připojíme k senzoru. Hadička a senzor mají bajonetové zakončení. Do senzoru se nesmí dostat voda! Senzor není konstruován pro přítomnost kapaliny, proto je nezbytné zabránit vniknutí vody.

9. Senzor připojíme k počítači pomoci rozhraní Go!Link Rozhraní Go!Link umožňuje připojit analogové senzory k počítači přes USB rozhraní.

10. Po připojení senzoru k počítači spustíme měřící software Logger Lite. Senzor s připojenou hadičkou (vyztuženou drátem) pomalu spouštíme do odměrného válce. Dbáme na to, aby voda nevnikla do senzoru.

11. Na konci měření je tlak 101,685 kPa Na počátku je v tomto případě atmosférický tlak 99,097 kPa

12. Rovnice pro výpočet hydrostatického tlaku Hloubka vypočtená z naměřeného tlaku je 0,264 m tedy 26,4 cm, ale podle výšky vodního sloupce měřeno metrem by měla být 30 cm. Chyba kolem 10% může být způsobena přesností senzoru, skutečnou hloubkou ponoření trubice i stlačitelností zbývajícího vzduchu v trubici.