Zaujal vás nějaký fyzikální jev? Nevíte si rady s jeho vysvětlením? Neváhejte a napište nám svůj dotaz!
nalezeno 174 dotazů obsahujících »tlak«
149) Princip ledničky
19. 12. 2002
Dotaz: Potřebovala bych znát: princip ledničky a dělání vajíček ve vysoké nadmořské
výšce. (Hronková Ilona)
Odpověď: Milá Ilono,
lednička je tepelný stroj, který využívá cyklické
stlačování a rozpínání plynu. Čím více plyn stlačíme, tím více se zahřeje
a předá více tepla do okolí. Při rozpínání do původního stavu se naopak
ochladí. Stlačování plynu probíhá mimo skříň ledničky a rozpínání uvnitř.
Když si sáhnete na zadní stěnu ledničky, je tam trubička v mřížce,
která pěkně hřeje. Aby lednička dobře chladila, nesmí stlačený plyn zůstat
horký. Proto zadní část ledničky nezakrýváme, abychom umožnili
ochlazování mřížky proudícím vzduchem.
Části ledničky: 1. kompresor - pumpa, která stlačuje
chladící látku, ta se přitom ohřívá. 2. kondenzátor - potrubí, kde se
zahřáté chladivo okolním vzduchem ochlazuje a zkapalňuje. 3. úzká trubička
- škrtí proud chladiva deroucího se pod tlakem z kondenzátoru do
výparníku. 4. výparník - je potrubí, v němž chladivo vře, rozpíná se a
ochlazuje. Toto potrubí je omotané kolem krabice, ve které je v ledničce
nejvíce zima.
Dříve se používaly v ledničkách jako chladivo freony, ty ale poškozují
ozónovou vrstvu kolem Země, proto se dnes již nepoužívají. Pro teploty
chlazení v rozmezí -25°C až 5°C se používají speciální plyny. Ty při
rozpínání ve výparníku (při teplotě asi -25°C) vřou a při stlačování v
kondenzátoru (při teplotě asi 55°C) zkapalňují.
Zajímavost: První lednička byla zhotovena v roce 1834.
Nevím, co přesně myslíte děláním vajíček ve velké nadmořské výšce.
Ve velké nadmořské výšce je nižší tlak vzduchu a při něm voda vře při
nižší teplotě než je 100°C. Proto tam vajíčka začnou vařit rychleji než doma {za
normálního atmosférického tlaku}. Ale protože vařící voda má nižší teplotu, musíme vajíčka vařit déle.
Dotaz: Může být rychlost plachetnice vyšší, než je rychlost větru, který ji pohání? Neuvažujeme situaci kdy pluje po proudu.
(Martin)
Odpověď: Odpověď je principielně ANO. Při surfování to můžeme dobře pozorovat. Příklad: plachetnice pluje na východ s plachtou natočenou severovýchodním směrem, kolmo na severozápadní vítr. Při rychlosti plachetnice 10 m/s couvá plachta před větrem rychlostí 10/odmocnina ze dvou, tj asi 7 m/s. Fouká-li vítr rychlostí např. 8 m/s ještě pořád do lodi tlačí.
Rychlost lodi W může být větší než rychlost V větru. V nejjednoduším
přiblížení, neuvažujeme ani situaci, kdy loď není kolmo k vodě, ani
jevy z mechaniky kontinua při obtékání tělesa (tam, kde je těsně u tělesa
rychlost obtékající tekutiny největší, tam je nejmenší tlak), ani roli
odporu vody (která je samozřejmě značná). Snad by to šlo ukázat
takto: Předpokládejme, že loď má mohutný kýl, třeba desku "napodél". Na loď
působí odpor vody F1 při pohybu "podél" (ten budeme doufat, že je malý,
deska "hladce prořezává" vodu) a jiný odpor F2, mnohem větší, při pobyhu
"nabok" (deska před sebou hrne vodu). Dále na loď působí vítr; zjednodušme
jeho působení na to, že "tlačí na loď ve svém směru" (tedy žádné sání při
obtékání tam, kde je vysoká rychlost apod.). Vítr nepůsobí jen tehdy, je-li
loď vůči vzduchu v klidu. Ovšem pokud by F1 byl zanedbatelný a F2 naopak
tak velký, že by prakticky znamenal vazbu lodi na pohyb jen kupředu, pak by
při úhlu fí mezi směrem větru a směrem "podél lodi" nepůsobila síla od
větru na loď jen tehdy, kdyby byla složka rychlosti lodi do směru pohybu
vzduchu právě rovna rychlosti větru. Celá rychlost lodi W by tedy musela
být větší, než je rychlost větru V, aby pro rovnost složky platilo V=W.cos
fí.
Dotaz: Jak vypočítám, jak daleko dopadne vůz, který se rychlostí v "odrazí" od rampy pod úhlem alfa. Chtěl bych počítat se všemy reálnými podmínkami, jako je odpor vzduch atd. Stačilo by nastínit princip výpočtu.
(Radek)
Odpověď: Milý kolego, v prvním přiblížení to pojmete jako šikmý vrh. Posléze k tomu budete chtít přidat aerodynamiku, což nejlépe zvládnete tak, že si vezmete modýlek auta, budete ho ofoukávat v tunelu a měřit nejen jeho odpor, ale také vztlak. To asi nejlíp umí lidé ve VZLU v Letňanech. Zjištěná data zahrnete do výpočtu asi nejsnáze numericky. Potom byste se měl přesvědčit, že to funguje a že váš výpočet je realistický, což znamená s tím autem skutečně skákat a měřit jeho pohyb. To by s několika vhodnými kamerami, pomalovaným autem a správně naranžovaným pozadím neměl být problém. Pak už by váš program měl být schopen i snadno spočítat vlivy větru atd. a mohl byste ho prodat filmařům v Hollywoodu na návrh kasdérských scén.
Dotaz: Byl naměřen hydrostatický tlak ponorkou
Batyskaf v hloubce 11034m? Jaká je jeho hodnota? (Petra Molová)
Odpověď: Milá Petro, hodnota hydrostatického tlaku v dané hloubce je přibližně 1,1.108 Pa.
Hloubka moře se nejčasteji měří ultrazvukem nebo měřením tlaku vody a
právě posledně jmenovaný je s největší pravděpodobností princip, jakým
změřil velikost tlaku v 11 km i Batyskaf. Přesné technické detaily
nevím.
Pro Vaši představu "různosti" tlaků: střed Slunce - 2.1016Pa, jehlový podpatek na podlahu - 1.106Pa,
střed Země - 4.1011Pa, normální krevní tlak - 1,6.104Pa,
největší tlak vyvinut v lab.- 1,5.1010Pa, největší vakuum vyvinuté
v lab. - 10-12Pa.
Dotaz: Na jakém principu funguje ukazatel rychlosti v letadle, tj. na základě čeho (vzdáleností, otáček, ...) ukazuje ručička tachometru správnou okamžitou rychlost? (Jiří Janda)
Odpověď: Klasický ukazatel je napojen na tzv. Pitotovu trubici a ukazuje
relativní rychlost letadla vůči okolnímu vzduchu.
(Samozřejmě že v případě větru to není rychlost vůči
Zemi, ale zato je to to podstatné pro sílu, která letadlo
nese.) Pitotova trubice je vlastně manometr ukazující rozdíl
tlaků na dvou koncích trubice - jeden vyúsťuje na špici
letadla tak, že ústí je v rovině kolmé ke směru letu,
druhé ústí je "tečné" - v rovině, která obsahuje
směr letu letadla. Podrobnější fyzikální výklad si najdete
v každé učebnici fyziky v partii o aerodynamice nebo
hydrodynamice.
Moderní ukazatele měří polohu a rychlost letadla elektronicky
- přijímá se signál pozemských radiolokačních stanic resp.
se vysílá signál vlastní a měří se signál odražený.
Jeho frekvence je vlivem Dopplerova jevu posunuta v závislosti
na vzájemné rychlosti letadla a odrážejícího objektu. Za
zmínku stojí, že moderní navigační systémy už musejí
používat při výpočtu teorii relativity, aby měření
rychlosti a zjištění polohy letadle bylo po delším letu tak
přesné, jak vyžaduje bezpečnost provozu.
