Please enable JavaScript.
Coggle requires JavaScript to display documents.
Marián Barcík - Coggle Diagram
Marián Barcík
- HYDROSTATIKA (Tekutiny v pokoji)
- Tlak v tekutinách (Všeobecný vzorec)
-
-
- F = tlaková sila [N - Newton]
- S = obsah plochy, na ktorú sila pôsobí [m² - meter štvorcový]
- Definícia: Tlak vyvolaný vonkajšou silou na povrch tekutiny v uzavretej nádobe je v každom mieste rovnaký.
- Princíp: Dva prepojené valce s rôznymi plochami piestov.
- Vzorec lisu: F2 / S2 = F1 / S1 => F2 = F1 * (S2 / S1)
- F1 = sila pôsobiaca na malý piest [N - Newton]
- F2 = sila vznikajúca na veľkom pieste [N - Newton]
- S1 = plocha malého piestu [m² - meter štvorcový]
- S2 = plocha veľkého piestu [m² - meter štvorcový]
- Význam: Funguje ako znásobovač sily (veľká plocha = veľká sila).
- Definícia: Teleso ponorené do kvapaliny je nadľahčované hydrostatickou vztlakovou silou, ktorá sa rovná tiaži kvapaliny rovnakého objemu, ako je ponorená časť telesa.
- Vzorec vztlakovej sily: Fv = V ρk g
- Fv = hydrostatická vztlaková sila [N - Newton]
- V = objem ponorenej časti telesa [m³ - meter kubický]
- ρk [Ró] = hustota kvapaliny [kg/m³ - kilogram na meter kubický]
- g = gravitačné zrýchlenie [cca 10 m/s² - meter za sekundu na druhú]
- Podmienky plávania telies (porovnanie hustoty telesa ρt a kvapaliny ρk)
- ρt > ρk => Teleso klesá ku dnu (Fv < Fg)
- ρt = ρk => Teleso sa vznáša v kvapaline (Fv = Fg)
- ρt < ρk => Teleso stúpa k hladine a pláva (Fv > Fg)
- LP Overenie Archimedovho zákona
- Výpočet sily z merania: Fv = Fg - F'
- Fg = tiaž telesa meraná na vzduchu [N]
- F' = zdanlivá tiaž telesa po ponorení do vody [N]
- Overenie: Táto sila Fv sa presne rovná tiaži vody vytlačenej do odmerného valca (G = m g = V ρ * g).
- Definícia: Tlak spôsobený tiažou vzdušného obalu Zeme (atmosféry). S rastúcou výškou klesá, lebo vzduch redne.
- Normálny atmosférický tlak: pn = 101 325 Pa (cca 101 kPa).
- Torricelliho pokus: Ortuťový stĺpec v trubici vyvážený atmosférickým tlakom dosiahol výšku h = 760 mm. Hydrostatický tlak tohto stĺpca (p = h ρ g) určil hodnotu atmosférického tlaku.
- ÚVOD DO TEKUTÍN A VLASTNOSTI
- Spoločný názov pre kvapaliny a plyny.
- Hlavná vlastnosť: Tekutosť (molekuly sa voľne pohybujú, menia tvar podľa nádoby).
- Kvapaliny: Stály objem, nestály tvar, takmer nestlačiteľné, tvoria vodorovný povrch v gravitačnom poli.
- Plyny: Nestály objem aj tvar, stlačiteľné, rozpínavé, netvoria voľný povrch.
- Fyzikálny model: Dokonale nestlačiteľná a bez vnútorného trenia (nulová viskozita).
- POVRCHOVÉ JAVY (Rozhranie telesa a kvapaliny)
-
- σ [Zigma] = povrchové napätie [N/m - Newton na meter]
- F = povrchová sila [N - Newton]
- l = dĺžka okraja povrchovej blany [m - meter]
- Vlastnosť: Povrch kvapaliny sa správa ako pružná blana. Snaží sa minimalizovať svoj plošný obsah (preto majú kvapky tvar gule).
- Javy na rozhraní (Zmáčavosť vs. Nezmáčavosť)
- Zmáčavosť: Príťažlivé sily medzi stenou a kvapalinou sú väčšie ako sily medzi molekulami kvapaliny. Kvapalina se rozlieva, tvorí konkávny (preliačený) meniskus.
- Nezmáčavosť: Príťažlivé sily medzi molekulami kvapaliny sú väčšie ako k stene. Kvapalina tvorí guľôčky (ortuť na skle), tvorí konvexný (vypuklý) meniskus.
- Definícia: Správanie kvapaliny v úzkych trubičkách (kapilárach).
- Kapilárna elevácia: Zmáčavá kvapalina (voda) stúpa v kapiláre vyššie ako je okolitá hladina.
- Kapilárna depresia: Nezmáčavá kvapalina (ortuť) v kapiláre klesá nižšie pod úroveň okolitej hladiny.
- HYDRODYNAMIKA (Tekutiny v pohybe)
- Bernoulliho rovnica (zákon zachovania energie): p + (1/2) ρ v² = konštanta
- p = tlak v prúdiacej tekutine [Pa - Pascal]
- ρ [Ró] = hustota prúdiacej tekutiny [kg/m³]
- v = rýchlosť prúdenia tekutiny [m/s - meter za sekundu]
- Princíp paradoxu: V zúženom mieste potrubia musí kvapalina prúdiť rýchlejšie (v stúpa). Podľa Bernoulliho rovnice tam preto tlak p musí klesnúť.
- Vznik podtlaku: Ak rýchlosť v stúpne extrémne, tlak p klesne pod hodnotu atmosférického tlaku (vzniká podtlak a potrubie začne nasávať okolitý vzduch/tekutinu).
- Využitie: Rozprašovače, fixírky, injekčné striekačky (nasávanie), aerodynamický vztlak krídla lietadla.