Tlak v kvapalinách

Hydrostatický tlak
Na všetky častice kvapaliny pôsobí gravitačná sila Zeme.
V jej dôsledku vzniká v kvapaline hydrostatický tlak.
Označujeme ho ph a meriame v pascaloch.
Veľkosť hydrostatického tlaku závisí priamoúmerne od:
hĺbky pod hladinou kvapaliny
hustoty kvapaliny
Veľkosť hydrostatického tlaku vypočítame ako súčin hĺbky, hustoty a gravitačného zrýchlenia

Tlaková sila v kvapalinách pôsobí kolmo na steny nádoby, aj na ktorúkoľvek plochu vo vnútri kvapaliny.
Pokus
Klikni na obrázok, spustí sa video.

Najďalej a najprudšie strieka voda zo spodného otvoru (najväčší tlak a najväčšia tlaková sila) a najmenej prudko z horného otvoru (najmenší tlak a najmenšia tlaková sila). Najväčší tlak je pri spodnom otvore, pretože nad ním je najväčšia výška kvapaliny. Tlak súvisiaci s hĺbkou kvapaliny pod hladinou sa nazýva hydrostatický tlak.

Úloha:
Najväčšia nameraná hĺbka oceánu je okolo 11 km. Vypočítaj hydrostatický tlak v tejto hĺbke. Hustota morskej vody je 1 030 kg/m3
Riešenie: h = 11km = 11 000 m
ρ = 1 030 kg/m3
g = 10N
ph = h ρ g
ph = 11 000 . 1030 . 10
ph = 113 300 000 Pa
ph = 113,3 M Pa

Vieš, že.......
Mariánska priekopa je najhlbšie miesto zemského povrchu s hĺbkou okolo 11 034 m pod hladinou severného Tichého oceána. Leží pri Mariánskych ostrovoch.
23. januára 1960 sa Don Walsh a Jacques Piccard ponorili v batyskafe na dno priekopy. Na dne priekopy dosahoval tlak hodnotu 108,6 MPa.

Batyskaf bolo špeciálne podmorské plavidlo, určené pre ponáranie do veľkých hĺbok. Aby gondola s posádkou odolala tlaku až 110 MPa, mala tvar gule s kovovými, 12,7 cm hrubými stenami.

Zákaz kúpania, nebezpečenstvo víru.

Príklad 1
Vypočítaj veľkosť hydrostatického tlaku 60 cm pod hladinou vody.
Zápis:
h = 60 cm = 0,6 m
ρ =1 000
g = 10
ph = ?
Odpoveď: 60 cm pod hladinou vody je hydrostatický tlak 6 kPa.
Výpočet:
ph= 6 000 Pa = 6 kPa

Príklad 2
Vypočítaj v akej hĺbke pod vodou je veľkosť hydrostatického tlaku 15 kPa?
Zápis:
ph = 15 kPa = 15 000 Pa
ρ =1 000
g = 10
h = ?
h = 1,5 m
Odpoveď:
Hydrostatický tlak 12 kPa je 1,5 m pod hladinou vody.
Výpočet:

Tlaková sila v kvapaline
V kvapaline pôsobí tlaková sila.
Táto sila pôsobí kolmo na :
všetky steny nádoby
na povrch všetkých telies ponorených do kvapaliny
Vztlaková sila je výslednicou práve týchto tlakových síl.