16.1 Vztlaková síla

1. Elektronická učebnice - II. stupeň Základní škola Děčín VI, Na Stráni 879/2 – příspěvková organizace Fyzika Při koupání ve vodě jste určitě zjistili, že vás voda nadnáší. 16.1 Vztlaková síla Tato síla se nazývá vztlaková. Jak vzniká? Na čem závisí? Autor: Mgr. Hana Jirkovská

2. Elektronická učebnice - II. stupeň Základní škola Děčín VI, Na Stráni 879/2 – příspěvková organizace Fyzika 16.2 Co už umíme • Tlak a tlaková síla • Částicová stavba a vlastnosti kapalin • Gravitační síla Země – Fg = m . g • Objem hranolu, válce a krychle – , kde Sp je obsah podstavy, V= Sp . v v je výška tělesa • Výpočet hmotnosti– , kde ρ je hustota tělesa a V je objem tělesa m= ρ . V • Spojené nádoby– hladina kapaliny je v nich všude ve stejné výšce • Skládání sil opačného směru– , kde F1 je větší síla než F2, směr F= F1 – F2 výslednice F je stejný jako směr F1

3. Elektronická učebnice - II. stupeň Základní škola Děčín VI, Na Stráni 879/2 – příspěvková organizace Fyzika – tlaková síla kapaliny, značka Fh • Hydrostatická síla • Kapalina působí tlakovou silou kolmo na všechny plochy, které se v ní nacházejí 16.3 Nové pojmy (dno, stěny a další, působí i vzhůru). • Její příčinou je gravitační síla Země. • Odvození vzorce pro hydrostatickou sílu • Na volné dno válce působí svisle vzhůru síla Fh. • Do válce lijeme vodu. • Dno odpadne ve chvíli, kdy jsou na ně působící síly v rovnováze. • To nastane, když bude hladina vody ve válci stejně vysoko jako • Jsou to Fh působící vzhůru a Fg vody ve válci působící dolů. hladina vody ve velké nádobě. Fg = Fh m . g = V . ρ . g = S . h . ρ . g Fh = S . h . ρ . g S – obsah dna válce, h – výška sloupce vody ve válci (stejná jako hloubka, v níž je dno válce), ρ – hustota vody, g – gravitační zrychlení ph = Fh : S = h . ρ . g • Hydrostatický tlak –

4. Elektronická učebnice - II. stupeň Základní škola Děčín VI, Na Stráni 879/2 – příspěvková organizace Fyzika 1) Odvození vztlakové síly 16.4 Výklad nového učiva • Vztlaková síla má značku Fvz, jednotky N (newton). • Je to výslednice všech hydrostatických sil působících v kapalině na těleso. • Síly působící ze stran se vzájemně ruší. • Síla působící na horní plochu je Fh1. • Síla působící na dolní plochu je Fh2. • Protože h2 je větší než h1, tak i Fh2 je větší než Fh1. • Jejich výslednice Fh1 = S . h1 . ρ . g Fh2 = S . h2 . ρ . g Fvz = Fh2 – Fh1 = (h2 – h1) . S . ρ . g = V . ρ . g 2) Zjištění vztlakové síly pokusem a měřením • Rozdíl mezi tahovou silou tělesa na siloměr ve vzduchu a v kapalině je způsoben vztlakovou silou kapaliny. • Těleso je kapalinou nadnášeno.

5. Elektronická učebnice - II. stupeň Základní škola Děčín VI, Na Stráni 879/2 – příspěvková organizace Fyzika 1. Do tří sklenic různého tvaru se stejným obsahem dna je nalita kapalina do stejné výšky. 16.5 Procvičení a příklady a) Jsou hmotnosti kapaliny stejné nebo různé? b) Jsou gravitační síly Země působící na kapalinu stejné nebo různé? c) Jsou hydrostatické síly působící na dna sklenic stejné nebo různé? Odpověď: c) Stejné – protože hydrostatická síla závisí na obsahu a)Různé. b)Různé. dna, výšce sloupce kapaliny, hustotě kapaliny a gravitačním zrychlení. Tyto hodnoty jsou u všech tří sklenic stejné. 2. Proč je přehradní zeď směrem dolů rozšířená? Protože hydrostatický tlak závisí na hloubce vody. Čím je hloubka větší, tím větším tlakem voda na zeď působí. Odpověď:

6. Elektronická učebnice - II. stupeň Základní škola Děčín VI, Na Stráni 879/2 – příspěvková organizace Fyzika 1) Tři hliníkové kuličky různého objemu jsou zcela ponořeny do vody. Na kterou kuličku 16.6 Něco navíc pro šikovné působí voda největší vztlakovou silou? Odpověď: Na kuličku b) – protože má největší objem. 2) Na které ze dvou stejných ocelových závaží působí větší vztlaková síla? Odpověď: Na závaží ve vodě – protože ethanol má menší hustotu než voda.

7. Elektronická učebnice - II. stupeň Základní škola Děčín VI, Na Stráni 879/2 – příspěvková organizace Physics Vocabulary vztlaková síla – lifting forcepotopit se – to dive hydrostatický tlak – hydrostaticalpressureploutve – fins hloubka – depth potápění bez kyslíkového přístroje – freediving 16.7 CLIL – Lifting force Freediving Czech Martin Štěpánek dived in May 2003 on the open sea in Cyprus only with the fins to the depth of 93 metres. It took 3 minutes and 34 seconds. What was the hydrostatical pressure? ph = h . ρ . g h = 93 m ρ = 1020 kg/m3 g = 10 N/kg ph = x Pa ph = 93 . 1020 . 10 Ph = 948 600 Pa = 0,95 MPa The hydrostatical pressure in the depth 93 metres was 0,95 MPa.

8. Elektronická učebnice - II. stupeň Základní škola Děčín VI, Na Stráni 879/2 – příspěvková organizace Fyzika Správné odpovědi: Jaký je účinek vztlakové síly? Jak závisí hydrostatický tlak na hloubce? 16.8 Test znalostí • c) • a) • d) • b) • Nelze určit. • Nezávisí. • Nepřímo úměrně. • Přímo úměrně. • Zvětšuje sílu gravitační. • Zmenšuje třecí sílu. • Zmenšuje gravitační sílu. • Nemá žádný účinek. Vzorec pro výpočet hydrostatického tlaku je? Ve vzorci pro výpočet hydrostatické síly není … • čas t • obsah S • hustota ρ • hloubka h • h . ρ . g . S • h . ρ . g • h . ρ • h . m

9. Elektronická učebnice - II. stupeň Základní škola Děčín VI, Na Stráni 879/2 – příspěvková organizace Fyzika 16.9 Použité zdroje • Kolářová, Bohuněk: FYZIKA PRO 7. ROČNÍK ZŠ, Prometheus, 2003 (slide 3, 4, 5, 6) • Obrázky: • Kolářová, Bohuněk: FYZIKA PRO 7. ROČNÍK ZŠ, Prometheus, 2003, str. 117 (slide 6) • http://www.novinky.cz/cestovani/exotika/173901-dovolena-pro-fajnsmekry-izrael-si-vas-ziska-svou-jedinecnou-atmosferou.html (slide 1) • http://www.ahaonline.cz/clanek/musite-vedet/82523/moravsky-potapec-jaronek-mel-jsem-zraloci-kamaradku-rozarku.html (slide 1) • http://hobby.blesk.cz/clanek/hobby-zahrada/138873/pruvodce-bazeny-podle-vasi-penezenky.html (slide 1) • http://www.hackmath.net/cz/priklad/152 (slide 2) • http://www.leybold.edufor.cz/ (slide 2) • http://fyzikalniulohy.cz/uloha.php?uloha=960 (slide 2) • http://www.vyukovematerialy.cz/fyzika/7/kapaliny/uvod.htm (slide 3) • http://www.vyukovematerialy.cz/fyzika/7/kapaliny/vztlakka.htm (slide 4) • http://www.techmania.cz/edutorium/art_exponaty.php?xkat=fyzika&xser=4d656368616e696b61h&key=274 (slide 4) • http://web3.kr-kralovehradecky.cz/scripts/detail.php?id=15644 (slide 5) • http://www.navodarsekim.wz.cz/testy/fyzika/7/2_kapaliny_a_plyny/7_24.HTM (slide 5) • http://www.gapinternshipsthailand.com/gap-year-thailand/apnea-freediving-course.html (slide 7)

10. Elektronická učebnice - II. stupeň Základní škola Děčín VI, Na Stráni 879/2 – příspěvková organizace Fyzika 16.10 Anotace