Fyzika - skripta

Velikosti sil působících na písty jsou ve stejném poměru jako obsahy jejich příčných řezů.

Na stejném principu pracují pneumatická zařízení, v nichž se místo kapaliny používá stlačený vzduch.

1. Hydrostatický tlak

Na všechny částice v kapalině působí tíhová síla. Výsledkem jejího působení je hydrostatická tlaková síla: .

Tlak v kapalině vyvolaný hydrostatickou tlakovou silou se nazývá hydrostatický tlak: . Hydrostatický tlak je přímo úměrný hustotě kapaliny a hloubce místa pod volným povrchem kapaliny.

1. Hydrostatické paradoxon

Protože ve všech nádobách je stejná hloubka kapaliny i stejný obsah dna, je u dna každé nádoby stejný hydrostatický tlak, přestože v každé nádobě je jiná hmotnost kapaliny.

1. Atmosférický tlak

Působení tíhové síly se projevuje i u plynů, ale vzhledem k velmi malé hustotě plynů se tlaková síla neprojevuje u plynu v nádobě. Jinak tomu je v případě Zemské atmosféry, která sahá do výše několika kilometrů. Atmosférickou tlakovou sílu Fa vyvolává atmosférický tlak pa. Normální atmosférický tlak je pn=1,01325⋅105 Pa = 1 013,25 hPa.

Atmosférický tlak měříme tlakoměry neboli barometry. Rtuťový tlakoměr je založen na Torricelliho pokusu (trubici o délce 1 m naplníme rtutí a ponoříme otevřeným koncem do nádoby se rtutí, působením atmosférického tlaku se rtuť ustálí ve výšce asi 75 cm).

1. Vztlaková síla

Na všechny stěny tělesa působí kapalina tlakovými silami.

Tlakové síly F, F' jsou stejně velké, ale síla F2 je větší než F1 (h2>h1), a proto je těleso nadlehčováno hydrostatickou vztlakovou silou , kde S⋅h je objem tělesa a ρ je hustota kapaliny.

1. Archimédův zákon

Těleso ponořené do kapaliny je nadlehčováno hydrostatickou vztlakovou silou, jejíž velikost se rovná tíze kapaliny tělesem vytlačené.

1. Plování těles

Pro těleso ponořené do kapaliny mohou nastat tři případy:

1.FG>FVZ těleso klesá

2. FG=FVZ těleso plove

3. FG<FVZ těleso stoupá

1. Ustálené proudění ideální kapaliny

ustálené (stacionární) - rychlost tekutiny je stálá

proudnice - myšlená čára, jejíž tečna v libovolném bodě ukazuje směr rychlosti částice

proudová trubice - každým bodem uzavřené křivky prochází jedna proudnice. Všechny proudnice procházející křivkou vytvářejí plášť proudové trubice.

1. Rovnice spojitosti toku (rovnice kontinuity)

Při ustáleném proudění ideální kapaliny je součin obsahu příčného řezu proudové trubice a velikosti rychlosti kapaliny ve všech místech trubice stejný: , kde QV se nazývá objemový průtok a udává objem kapaliny, který proteče potrubím za vteřinu.

1. Bernoulliho rovnice

1. Tlaková potenciální energie

Vodorovné trubice jsou ve stejné výšce, přičemž se při změně průřezu mění i velikost rychlosti kapaliny, čímž dochází ke změně kinetické energie. Proto se vzhledem k zachování mechanické energie místo potenciální tíhové energie zavádí potenciální energie tlaková, která je určena prací, kterou vykoná tlaková síla, posune-li vodorovným potrubím píst o průřezu S po dráze l: .