Zaujal vás nějaký fyzikální jev? Nevíte si rady s jeho vysvětlením? Neváhejte a napište nám svůj dotaz!
nalezeno 174 dotazů obsahujících »tlak«
119) Těleso v těžišti koule II.
09. 10. 2003
Dotaz: K dotazu "Těleso v těžišti koule" z 23.9.2003: Pokud se gravitační síly v
těžišti hmotných objektů ruší a nevzniká žádný tlak, jaký princip způsobuje
vzrůst tlaku směrem k jádru např. u plynných obřích planet? Proč se může
gravitačně zhroutit objekt, který je pro tento jev dostatečně hmotný? (Milos Orlik)
Odpověď: "Pokud se gravitační síly v těžišti hmotných objektů ruší a nevzniká žádný
tlak, jaký princip způsobuje vzrustů tlaku směrem k jádru..."
V této větě je první tvrzení správné, ale druhé je už nesprávné. Gravitační
zrychlení (zrychlení volného pádu, pokud neuvažujeme odstředivé zrychlení v důsledku
rotace planety) směrem ke středu tělesa obecně klesá a v těžišti je nulové. Tato část úvahy
tazatele je tedy správná.
Odtud ovšem neplyne, že také tlak v těžišti tělesa bude nulový. Nulový bude
v těch místech pouze přírůstek tlaku, daný známým vzorcem
dp=rho.g.dh ,
kde rho je hustota, g tíhové (gravitační) zrychlení a dh přírůstek hloubky.
Protože g klesne v těžišti na nulu, bude tam nulový také přírůstek tlaku dp. Ovšem tlak v těžišti
tělesa bude součtem přírůstku tlaku od povrchu do centra (integrálem přes dp od povrchu do
centra), což samozřejmě není nula.
Zde najdete jednoduché odvození příslušných veličin např.
pro homogenní kouli.
Dotaz: Jak mohu ve školních podmínkách zjistit, jaký tlak je pod zvonem vývěvy? (Karel)
Odpověď: Tlakoměrem, který dám pod zvon. Jednoduchý tlakoměr na takové měření
může být užší U trubice, s jedním zataveným koncem (asi 15 cm
vysoká), ve které jedno rameno naplním rtutí. Poklesne-li tlak pod
zvonem pod tlak rtuťového sloupce, začne rtuť v rameni klesat. Z
výšky sloupce nad hladinou tlak vypočtu: p = h.ro.g (h v metrech, ro
v kg/metr krychlový pro rtuť, g = 9,81 m/s2, tlak p v Pa).
Dotaz: Chtěl bych vás poprosit o podrobnější vysvětlení (mně naprosto
nepochopitelného) jevu Magdeburských polokoulí, kdy je ze dvou kovových
polokoulí, na sobě přiložených, odsán vzduch a tyto pak u sebe "drží" velkou
silou. Bude zachováno silové působení i po odtržení polokoulí od sebe? Např.
zpětným přiblížením? "Chytnou" se na sebe jako magnety? Využívá se tohoto
jevu někde v praxi? Proč jev nefunguje i opačně? Tzn. polokoule naplněné pod
vysokým tlakem se neodpuzují? (Pavel Faltýnek)
Odpověď: Na každý předmět kolem nás působí vzduch tak, že na každý čtverečný
centimetr tlačí stejně, jako kdyby na tom čtverečku bylo položeno
kilogramové závaží. Nepozorujeme to jednak proto, že to tlačí ze
všech stran a protože pod tímto tlakem jsme od narození. Když ty
polokoule dáš vzduchotěsně k sobě a vzduch ze vzniklé dutiny
vyčerpáš, bude vzduch tlačit jen zvenku a tedy polokoule stlačovat k
sobě. Po odtržení vleze zase vzduch dovnitř a tlačí
proto ze všech stran a netlačí polokoule k sobě. I po přiblížení
polokoulí je stále vevnitř vzduch, který odtlačuje polokoule od sebe
stejně, jako je vnější vzduch tlačí k sobě. Proto je výsledek
nerozhodný, žádnou sílu nepozorujeme.
Tohoto jevu se využívá na každém kroku. Když saješ limonádu brčkem,
vycucneš z brčka vzduch a vzduch, který tlačí na hladinu limonády ti
ji nažene brčkem do úst. Když přimáčkneš přísavku na dlaždičku,
vymáčkneš z pod ní vzduch a venkovní vzduch ji drží přitisknutou u
dlaždice, když maminka zavařuje, vyžene pára ze zavařovačky vzduch a
když potom pára zkapalní a přestane zevnitř tlačit, vnější vzduch
drží víčko na zavařovačce.
Opačně to samozřejmě taky funguje. Copak jsi nikdy nestřílel ze
vzduchovky. Kdo vyžene brok z hlavně a pušku trochu strčí dozadu?
Pokud chceš kulatější příklad, tak si vzpomeň na granát. Tam sice
netlačí vysokým tlakem vzduch ale plyny vzniklé rychlým spálením
nálože, ale jinak je to totéž v bleděmodrém.
Dotaz: Zajímalo by mě, jaká vlastně působí síla na těleso v těžišti uvnitř
velmi hmotné duté koule (řekněme o hmotnosti Země a zkušební těleso by byl
např. hmotný bod Miloš). Nacházel by se objekt ve stavu beztíže a byl by
rozdrcen? (Milos Orlik)
Odpověď: Na těleso v těžišti koule, ať duté nebo neduté se gravitační síly
vzájemně ruší a proto tam není ani tlak.
Tedy, beztíže ano, rozdrcení ne!
Dotaz: Ve školním kabinetě jsme měli kdysi tuto pomůcku : 2 koule (prům.cca
ping.pong.míček) spojené trubičkou - vše ze skla. Uvnitř obarvená kapalina v
objemu cca 1 koule. Při sevření koule do dlaně kapalina začala "vřít" a
přetlačovala se do druhé koule. Ví někdo, co se tímto pokusem demonstrovalo a
co bylo uvnitř za kapalinu? (Pavel Tůma)
Odpověď: Jedna kulička se uchopí do dlaně, druhá je na svisle trubičce nad
ní. Zahřátím dlaní se kapalina začne vařit. Jde o demonstraci varu
éteru za sníženého tlaku.
