Hydrostatika

1. Kód ITMS projektu: 26110130519 Gymnázium Pavla Jozefa Šafárika – moderná škola tretieho tisícročia Hydrostatika

2. Obsah • Hydrostatický tlak • Hydrostatická tlaková sila • Hydrostatický paradox • Zopakujte si • Použité zdroje • Základné vlastnosti kvapalín • Mechanika kvapalín • Tlak v kvapalinách • Pascalov zákon • Hydraulické zariadenie • Využitie hydraulického zariadenia

3. Základné vlastnosti kvapalín • častice kvapalín sú v neustálom neusporiadanom pohybe a pôsobia na seba príťažlivými a odpudivými silami • sú tekuté, nadobúdajú tvar nádoby, utvárajú voľnú hladinu • vnútorné trenie, viskozita, je príčinou rozdielnej tekutosti a odporu proti pohybu • pri stálej teplote majú stály objem • sú takmer nestlačiteľné

4. Mechanika kvapalín • Ideálna kvapalina – zanedbávame jej vnútornú štruktúru, je spojitá - je bez vnútorného trenia, dokonale tekutá - považujeme ju za dokonale nestlačiteľnú

5. Tlak v kvapalinách • stav kvapaliny v pokoji v istom miesteurčuje tlak, pre ktorý platí: • F je veľkosť sily pôsobiacej kolmo na plochu s obsahom S • jednotkou tlaku je N . m-2 = Pa (pascal) • tlak môže byť vyvolaný vonkajšou alebo tiažovou silou

6. Pascalov zákon Blaise Pascal (1623 – 1662) • Pascalov zákon Tlak vyvolaný vonkajšou silou pôsobiaci na povrch kvapaliny je vo všetkých miestach kvapaliny rovnaký • pôsobením vonkajšej tlakovej sily na piest vzniká v kvapaline tlak, ktorý sa v nej prenáša vo všetkých smeroch • kvapalina je zo všetkých otvorov vytláčaná rovnako veľkou začiatočnou rýchlosťou

7. Hydraulické zariadenie • zariadenie, založené na platnosti Pascalovho zákona, ktoré využíva nestlačiteľnosť kvapaliny p = p1 = p2

8. Využitie hydraulického zariadenia • hydraulické zdviháky a lisy • vyklápacie zariadenia nákladných áut • pneumatické zbíjačky • zubárske kreslá • ramená bagrov • hydraulická ruka • brzdy áut

9. Hydrostatický tlak hydrostatická tlaková sila obsah plochy ph – hydrostatický tlak h – hĺbka kvapaliny ρ – hustota kvapaliny g – tiažové zrýchlenie

10. Hydrostatická tlaková sila • častice kvapaliny pôsobia svojou tiažou na každú vodorovnú plochu umiestnenú v určitej hĺbke pod hladinou hydrostatickou tlakovousilou Fhspôsobujúcou hydrostatický tlak ph • hydrostatická tlaková sila Fhpôsobiaca v kvapaline s hustotou ρ kolmo na plochu S v hĺbke h má veľkosť:

11. Hydrostatický paradox • hydrostatický paradox -veľkosť hydrostatickej tlakovej sily nezávisí od tvaru a celkového objemu kvapaliny v nádobe • vo všetkých nádobách je rovnaká kvapalina a tlaková sila F pôsobiaca na rovnaké plochy dna je vo všetkých prípadoch rovnaká veľkosť tlakovej sily F na dno nádoby závisí iba od výšky kvapalinového stĺpca h a plošného obsahu S

12. Zopakujte si Otázky a úlohy Test Hydrostatický tlak kvapaliny na dno nádoby závisí od: a) tvaru nádoby b) plochy dna c) výšky stĺpca kvapaliny v nádobe d) objemu kvapaliny v nádobe • Aké vlastnosti má ideálna kvapalina? • Ako je definovaný tlak? • Uveďte aspoň tri príklady využitia Pascalovho zákona v praxi. • Od čoho závisí hydrostatický tlak? • Vysvetlite hydrostatický paradox.

13. Použité zdroje • Vachek J. a kol.: Fyzika pre 1. ročník gymnázií SPN Bratislava 2001 • Scholtz E., Kireš M.:Fyzika,dynamika, SPN Bratislava 2007 • Lank V., Vondra M.:Fyzika, Fragment 2008 • http://physedu.science.upjs.sk/kvapaliny/picture/pascal.gif • http://hara.wbl.sk/dioxin_a_voda.jpg