ATMOSFÉRICKÝ TLAK

1. 14. října 2012VY_32_INOVACE_170118_Atmosfericky_tlak_DUM ATMOSFÉRICKÝ TLAK Autorem materiálu a všech jeho částí, není-li uvedeno jinak, je Mgr. Miroslava Víchová. Obchodní akademie a Střední odborná škola logistická, Opava, příspěvková organizace. Materiál byl vytvořen v rámci projektu OP VK 1.5 – EU peníze středním školám, registrační číslo CZ.1.07/1.5.00/34.0809.

3. Experimenty • Proveďme jednoduchý pokus: • pomůcky: • sklenice • obarvená voda • tvrdý papír • utěrka (jen pro jistotu) • Sklenici naplníme po okraj obarvenou vodou. Přiklopíme papírem, který mírně přitlačíme. Sklenici otočíme dnem vzhůru. Pokud jsme provedli pokus správně, papír od sklenice neodpadne a voda nevyteče. • Můžete vysvětlit tento jev? odpověď

4. Experimenty Na papír působí zespodu atmosférická tlaková síla, která je větší než hydrostatická síla uvnitř sklenice, kterou vyvolává tíhová síla vody. Pozn.: Pokus provádějte raději doma nad umyvadlem. Pokud papír odpadne, hydrostatický tlak ve sklenici bude větší než tlak atmosférický. Použijte proto nižší sklenici, neboť hydrostatický tlak závisí na výšce vodního sloupce a nezávisí na objemu kapaliny. dále

5. Experimenty Magdeburský experiment V roce 1654 provedl německý fyzik Otto von Gueriche v Magdeburku pokus: Dvě duté měděné polokoule spojil a odčerpal z nich vzduch. Po vyčerpání vzduchu nebylo možné polokoule od sebe odtrhnout ani několika páry koní. Když mezi koule opět vpustil vzduch, obě od sebe odpadly. Zkuste říci, proč nešly polokoule od sebe oddělit. odpověď

6. Experimenty Polokoule držel u sebe atmosférický tlak. Mezi polokoulemi byl podtlak. Tímto pokusem dokázal Otto von Gueriche existenci atmo- sféry Země a ukázal sílu vakua. Obr.1 Otto von Gueriche na Wikipedii dále

7. Experimenty Torricelliho experiment Italský fyzik Torricelli provedl v 17. století pokus se rtutí. Skleněnou trubici dlouhou 1m, na jednom konci uzavřenou, naplnil rtutí a uzavřel zátkou na konci druhém. Poté trubici otočil zátkou dolů a ponořil do nádoby se rtutí. Po odstranění zátky se hladina rtuti v trubici ustálila ve výšce asi 75cm. Při naklonění trubice výška hladiny zůstala stejná. Nad rtutí v trubici se vytvořilo vakuum. Obr.2 Torricelli na Wikipedii dále

8. Experimenty Lze usoudit, že sloupec rtuti udržuje atmosférická tlaková síla, která působí na volný povrch rtuti v nádobě. Tato atmosférická síla způsobuje atmosférický tlak pa, který je v rovnováze s hydrostatickým tlakem sloupce rtuti. Tento pokus lze provést i s vodou. Je třeba pouze najít vysoký žebřík, neboť potřebujeme výšku sloupce 10m. (spočítáme tak, že si vyjádříme h z uvedeného vzorce) další kapitola zpět na obsah

9. Atmosférický tlak • obdoba hydrostatické tlakové síly Fh ve vzduchu • sílu Fh způsobuje atmosférický tlak pa • nelze ho vypočítat ze vztahu pro ph, protože hustota vzduchu není stálou veličinou a mění se s výškou • s rostoucí výškou je zemská atmosféra řidší a atmosférický tlak je nižší, nejvyšší je u hladiny moře • hodnota pn (normální atmosférický tlak) byla stanovena na 1,01325 . 105 Pa dále

10. Atmosférický tlak Obr.3 • Změny atmosférického tlaku souvisí s počasím a podle tlaku lze počasí předpovídat. Na meteorologické (synoptické) mapě jsou vyznačeny: • izobary – spojnice míst se stejným atmosférickým tlakem • V – tlakové výše – místa nejvyššího tlaku (jasné a pěkné počasí) • N – tlakové níže – místa nej- • nižšího tlaku (lze předpovídat • oblačné počasí se srážkami) • pozn. k obrázku: výše je značená H, • níže je značená T, z němčiny další kapitola zpět na obsah

11. Měření atmosférického tlaku K měření atmosférického tlaku užíváme tlakoměry neboli barometry. Rtuťový barometr – založen na principu torricelliho pokusu dále

12. Měření atmosférického tlaku • Kovový tlakoměr – aneroid, deformační tlakoměr • tenkostěnná kovová krabička, uvnitř je vzduchoprázdno. krabička se působením tlaku vzduchu deformuje. Velikost deformace se přenáší ručičkou na stupnici dále

13. Měření atmosférického tlaku • Tlakový výškoměr – deformační tlakoměr • má stupnici v metrech • používá se v letecké dopravě • je součástí výbavy horolezců a potápěčů • nevýhodou je závislost měření na tlaku vzduchu, • a proto je ho nutno vždy před • použitím nastavit podle okamži- • tých podmínek Obr.4 další kapitola zpět na obsah

14. Podtlak, přetlak • Podtlak • menší tlak než atmosférický • Proveďte si pokus injekční stříkačkou. • Ponořte stříkačku do vody a zatáhněte za píst. Zatáhnutím za píst vzniká ve stříkačce podtlak, který nasaje vodu. účinky podtlaku - Youtube dále

15. Podtlak, přetlak Využití podtlaku v praxi: pístová vývěva – na stejném principu jako injekční stříkačka rotační vývěva – používá se např. v laboratořích Obr.5 Obr.6 dále

16. Podtlak, přetlak Kde ještě se využívá podtlaku? Obr.9 • pití brčkem • přísavky • pumpa • vysavač • chobotnice • gekon • dýchání • při kojení Obr.8 odpověď Obr.7 dále

17. Podtlak, přetlak • Přetlak • vyšší tlak než atmosférický • Proveďte opět pokus s injekční stříkačkou. • Vytáhněte píst prázdné stříkačky do horní polohy, ucpěte otvor a stlačujte píst. Ve stříkačce roste tlak. Zkuste píst stlačit na čtvrtinu. dále

18. Podtlak, přetlak Kde se v praxi využívá přetlak? Obr.11 • hustilka • kompresor • ventilátor • nafukovací matrace • míče • nafukovací haly • spreje • tlakové láhve Obr.12 odpověď Obr.10 dále

19. Podtlak, přetlak Jak dostanete vajíčko do lahve? Odpověď najdete v tomto videu. Video 1 konec zpět na obsah

20. POUŽITÁ LITERATURA ŠTOLL, Ivan. Fyzika pro netechnické obory SOŠ a SOU. Praha: Prometheus, 2003. ISBN 80-7196-223-6

21. CITACE ZDROJŮ Obr.1 SCHOTT, Gaspar. Datei:Magdeburg.jpg: WikimediaCommons [online]. 31 Ostober 2008 [cit. 2012-10-14]. Dostupné pod licencí CreativeCommons z: http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/5/5c/Magdeburg.jpg Obr.2 N0RT0N. Soubor:Rtut tlakomer.png: WikimediaCommons [online]. 30 November 2006 [cit. 2012-10-14]. Dostupné pod licencí CreativeCommons z: http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/1/11/Rtut_tlakomer.png Obr.3 DEUTSCHER WETTERDIENST (DWD). Datei:Wetterkarte genau.jpg Wechselnzu: Navigation, Suche: WikimediaCommons[online]. 16 December 2005 [cit. 2012-10-14]. Dostupné pod licencí CreativeCommons z: http://upload.wikimedia.org/wikipedia/de/6/65/Wetterkarte_genau.jpg Obr.4 CAMBRIDGEBAYWEATHER. Soubor:Aircraft altimeter.JPG: WikimediaCommons [online]. 3 August 2005 [cit. 2012-10-14]. Dostupné pod licencí CreativeCommons z: http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/c/c6/Aircraft_altimeter.JPG Obr.5 GROBE, Hannes. Datei:Kolbenluftpumpe hg.jpg: WikimediaCommons [online]. 25 August 2008 [cit. 2012-10-14]. Dostupné pod licencí CreativeCommons z: http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/b/bf/Kolbenluftpumpe_hg.jpg

22. CITACE ZDROJŮ Obr.6 DIDEROT. File:Vacuum pump.jpg: WikimediaCommons [online]. 11 September 2005 [cit. 2012-10-14]. Dostupné pod licencí CreativeCommons z: http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/c/c1/Vacuum_pump.jpg Obr.7 DJATMIKO, W.A. Soubor:Cosym platy 060412 4791 tdp.jpg: WikimediaCommons [online]. 12 April 2006 [cit. 2012-10-14]. Dostupné pod licencí CreativeCommons z: http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/a/a5/Cosym_platy_060412_4791_tdp.jpg Obr.8 CHE. Soubor:Vacuum cleaner.jpg: WikimediaCommons [online]. 4 September 2005 [cit. 2012-10-14]. Dostupné pod licencí CreativeCommons z: http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/a/af/Vacuum_cleaner.jpg Obr.9 BELAM, Martin. Soubor:Drinkwith straw.jpg: WikimediaCommons [online]. 5 April 2006 [cit. 2012-10-14]. Dostupné pod licencí CreativeCommons z: http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/a/a0/Drink_with_straw.jpg Obr.10 PICCOLONAMEK. File:Aerosol.png: WikimediaCommons [online]. 1 October 2005 [cit. 2012-10-14]. Dostupné pod licencí CreativeCommons z: http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/a/af/Aerosol.png

23. CITACE ZDROJŮ Obr.11 EHARDT, Scott. Soubor:Bicycle Pump foot operated.jpg: WikimediaCommons [online]. 27 November 2005 [cit. 2012-10-14]. Dostupné pod licencí CreativeCommonsz: http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/0/00/Bicycle_Pump_foot_operated.jpg Obr.12 FIR0002. Soubor:Jumping castle.jpg: WikimediaCommons [online]. 4 July 2005 [cit. 2012-10-14]. Dostupné pod licencí CreativeCommons z: http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/8/8e/Jumping_castle.jpg Video 1 Jak dostat vajíčko do lahve a poté zpět ven? (pokus do školy) [online]. 8.5.2011 [cit. 2012-10-14]. Dostupné z: http://www.youtube.com/watch?v=C52uSOG3O1o. Kanál uživatele Maruskae Pro vytvoření DUM byl použit Microsoft PowerPoint 2010.

24. Děkuji za pozornost. Miroslava Víchová