Zaujal vás nějaký fyzikální jev? Nevíte si rady s jeho vysvětlením? Neváhejte a napište nám svůj dotaz!
nalezeno 12 dotazů obsahujících »trubici«
5) Čím měříme tlak?
06. 01. 2004
Dotaz: Nikde na těchto stránkách jsem nenalezl nic z jednoduché fyziky pro základní
školu např čím se měří tlak? (SPetex)
Odpověď: Dobrý den! V Odpovědně a na celém FyzWebu se snažíme doplňovat to, co ve standardních učebnicích není a ne je nahrazovat. Materiály a odkazy by měly sloužit k rozšíření základních vědomostí.
K Vašemu dotazu: Tlak měříme přístroji, kterým obecně říkáme tlakoměry nebo barometry. Liší se podle toho, kde a jaký tlak jimi měříme. Podle vhodnosti můžeme použíttlakoměr kapalinový, deformační nebo měničový.
Běžně nás zajímají hodnoty atmosférického tlaku, k jejichž měření slouží
barometry. Rtuťový barometr je založen na Torricelliho pokusu
(rtuťový sloupec v U-trubici má různou výšku hladiny v
závislosti na tlaku). Je-li náplní barometru voda nebo líh, má přístroj
větší citlovost, ale menší rozsah.
Deformační manometr využívá tenkostěnnou kovovou nádobku, která se různě
deformuje v závislosti na rozdílu tlaků uvnitř nádobky a měřeného
tlaku venku. Deformace stěn nádobky se přenáší na ručku přístroje a na
stupnici odečítáme tlak. Pokud je přístroj zkonstruován tak, že měří v
oblasti atmosférického tlaku, nazýváme jej aneroid.
Měničové tlakoměry hrají důležitou roli při měření velmi nízkých
tlaků. Obsahují měnič, který převádí tlak na jinou fyzikální veličinu.
Nejčastěji se používají piezoelektrické nebo odporové měniče, které
převádějí tlak na elektrické napětí.
V běžném životě se můžeme setkat s barometry visícími na zdi, které nám
ukazují, jak se mění atmosférický tlak (stoupající tlak znamená v našich
zeměpisných souřadnicích většinou zlepšení počasí). Jsou to převážně
aneroidy. V každém autě byste měli najít manometr, kterým se přeměřuje tlak vzduchu v pneumatikách. U-trubici zase můžete vidět při výuce fyziky, kde vám ji fyzikář určitě rád ukáže. I když se to na první pohled nezdá, přístrojů na měření tlaku je kolem nás celkem dost.
Dotaz: Chtěl bych vás poprosit o pomoc se sestavením mechanické rovnice soustavy, která se skládá z tubusu, na jehož koncích jsou permanentní magnety. Ty jsou sestaveny tak, aby třetí volně uložený p. magnet levitoval uprostřed tubusu. Zajímalo by mě, zda by šlo řešit pohybovou rovnici mx{II}+kx{I}+bx=F(t), kde F(t)je budící síla a {II} je stupeň derivace okamžité polohy volného magnetu.Jak u této soustavy simulovat tuhost [k] a tlumení [b]? (Jan Strnad)
Odpověď: Člen tření (b) bude nemagnetické povahy, prostě tření o trubici, v níž se vznáší prostřední magnet. (O trubici se musí otírat, protože bez ní by soustava byla nanejvýš v labilní rovnováze.) "Tuhost pružiny" (k) určíte prostě jako přírůstek energie při stlačení pružiny; při síle F= -kx je přírůstek energie 1/2 kx2 u pružiny. Přiblížením stejných pólů magnetu taky vzroste energie soustavy (na dipól působí ovšem výsledná síla nelulová jen tehdy, je-li pole nehomogenní). Porovnáním dostanete potřebné "k".
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.
Dotaz: Může vést pozitron (antičástice elektronu) elekrický proud? (Jiří Svatoš)
Odpověď: Ano,
samozřejmě, v antisvětě v antivodičích vodí proud
pozitrony. Ale i tady v našem normálním světě proud
pozitronu v trubici urychlovače reprezentuje elektrický proud.
V normalním drátě ale pozitrony proud nevodí, protože kdyby
se tam už nějaký vyskytl, hned by anihiloval.
Dotaz: Slyšel jsem někdy někde o zařízení, které svým prostorovým uspořádáním způsobuje rozdělení vzduchu, který je skrz toto zařízení hnán, na chladnější a teplejší část. Domnívám se, že nějakým způsobem třídí molekuly podle rychlosti, přesně však jeho princip neznám. Nepodařilo se mi zatím zjistit další údaje, ačkoli má být takové zařízení v omezené míře používáno v průmyslu. Nevíte o co by se mohlo jednat? (Radek Haleš)
Odpověď: To, co popisujete, by odporovalo 2. zákonu termodynamiky.
(Například by šlo na výstup napojit tepelný stroj mezi
teplejším a studenějším vzduchem.) Něco takového by dělal
"Maxwellův démon", který by otvíral a zavíral
dvířka molekulám podle toho, zda jsou dost rychlé.
Podrobnější rozbor a výpočet ukazuje, že k pozorování
molekul by tento démon potřeboval dodatečné zdroje energie i
entropie. Použití v průmyslu patří zřejmě k novinářským
kachnám. Informace z WM magazinu prostě nemůžete brát
vážně.
Ohlas
čtenářů: (od Rudolfa Mentzla mentzlovi@quick.cz): Četl jsem vaši reakci "Maxwellův
démon" na dotaz Radka Haleše. Myslím, že došlo k
nedorozumění. Pan Haleš měl asi na mysli tzv. vírovou
trubici (někdy se jí také říká trubice bláznů). Kde se
používá v průmyslu bohužel nevím, ale údajně ji
používají hasiči ke chlazení svých obleků. Druhou větu
termodynamickou neporušuje, jde to celé na účet kinetické
energie plynu, která se trubicí žene.O trubici se lze dočíst
v knize Pavel Kessner, Zdeněk Tůma: Zajímavé otázky z
Fyziky. Vysvětlení, které je zde podáno je ale hodně
populární, takže by mne také zajímalo, jak to doopravdy
funguje.
