Zaujal vás nějaký fyzikální jev? Nevíte si rady s jeho vysvětlením? Neváhejte a napište nám svůj dotaz!
nalezeno 174 dotazů obsahujících »tlak«
171) Hydraulika
20. 05. 2002
Dotaz: Zajímavosti o hydraulice, hydraulickém zařízení i všeobecně. Potřeboval bych vysvětlit, jak se vypočítá daný příklad. (Pavel Dvořák)
Odpověď: Hydraulická zařízení jsou založena na přenosu síly kapalinou, přičemž lze vhodnou volbou
S1, S2 změnit velikost tlakové síly. Pokud potřebujete spočítat nějaký příklad
použijte jednoduchý vzorec F2/F1 = S2/S1, ale F1h1 = F2h2. Viz. obrázek. V praxi se
používají hydraulické brzdy, hydraulicky lis, kovací lis, tlakový spínač i zubařské
křeslo je založeno na stejném principu. Nebo se můžete podívat na web a vybrat si některý ze
zajímavých článků, stačí do webovského vyhledávače napsat příslušné heslo, které
vás zajímá.
Dotaz: Zajímalo by me, zda by se zvuk ve vzduchu
(při dostatečně vysoké teplotě) mohl pohybovat rychlostí
třeba 3x,5x, 100x větší než normálních 340 m/s.
(pavel Šíma)
Odpověď: Zvuk jsou vlny v
nějakém prostředí a rychlost zvuku je dána právě
vlastnostmi tohoto prostředí. V tabulkách můžete najít
hodnoty rychlosti zvuku pro různá prostředí (nejrychlejší
je zvuk v pevných látkách, např. ve skle má rychlost 5200
m/s), i pro různé teploty vzduchu (např. největší udaná
hodnota v = 557 m/s při 500° C).
Rychlost zvuku ve vzduchu závisí na složení vzduchu
(nečistoty, vlhkost apod.), ale nejvíce na jeho teplotě. Ve
vzduchu o teplotě t [°C] má zvuk rychlost : v = 331,82
+ 0,61 t (odtud si můžete vypočítat, jak vysoká
teplota odpovídá Vámi požadovanému zvýšení rychlosti).
Rychlost zvuku není ovlivněna tlakem vzduchu a je stejná pro
zvuková vlnění všech frekvencí. Na webu můžete najít
spoustu zajímavých článků, stačí do vyhledávače napsat
klíčové slovo "rychlost zvuku" resp. "speed of
sound" např.http://otokar.troja.mff.cuni.cz/vyuka/sylaby/OFY016/F2001/MRKVA.DOC
Tato teplotní závislost ovšem platí jen v určitém intervalu
teplot. Jaká bude rychlost zvuku při hodně vysokých
teplotách, kdy místo plynu bude plasma? Tak na tuto otázku
odpověď bohužel ještě nevím. Dodám ji co nejdříve!
Dotaz: Kamarád se mě ptal, jaká je rychlost zvuku ve výšce 11 km. Nemám po ruce tabulky (ani nevím, zda by to tam bylo), tak jsem hledal na Internetu - (zatím) neúspěšně. Našel jsem jiné zajímavé věci, ale ne rychlost zvuku ve výšce 11 km. Není můj dotaz příliš primitivní?
(Michal Pták)
Odpověď: Rychlost
zvuku v libovolné látce závisí na její "tuhosti"
(vyjádřené například modulem objemové pružnosti) a
hustotě, čím je "tužší" materiál, tím rychleji
se vrací jeho vychýlené částice zpět (zvuk je rychlejší),
čím má větší hustotu, tím je vracení těžší a zvuk
pomalejší. Konkrétně vzvuk = (-V/r dp/dV)^1/2 = (k
p/r)^1/2 , pokud uvažujeme
adiabatické změny tlaku a objemu ve zvukové vlně (při
zvukových frekvencích se nestihne výměna tepla s okolím), k
je Poissonova konstanta, která je pro dvouatomový plyn rovna
7/5. Takže výsledně vzvuk = (1,4 p/r)^1/2 .
Tabulka rychlostí zvuku ve vzduchu
v různých výškách
Zdrojem byla tabulka "Tlak, teplota a hustota vzduchu v
různých výškách" Z MFCH tabulek (h nadmořská
výška, 1 mbar = 102 Pa)
h[m]
p[mbar]
r[kg/m3]
v[m/s]
0
1000,0
1,210
340,2
1500
834,6
1,045
334,4
5000
533,0
0,727
320,4
9000
303,3
0,460
303,8
11000
223,2
0,359
295,0
Skoro žádný dotaz není primitivní. Bylo nám potěšením
odpovídat.
Dotaz: Prosíme o odpověď na otázku, proč se v balónku, z něhož uniká vzduch, zvyšuje tlak ?
(Martin Tobiáš)
Odpověď: Dříve, než se podíváme na balónek, podívejme se na bublinu. Bublina je tvořena blánou, která má jisté povrchové napětí s. Tlak v bublině závisí na poloměru R bubliny vztahem p = 4 s / R, jak se snadno odvodí ze skládání sil povrchového napětí s uvážením dvou povrchů bubliny (vnitřního a vnějšího).
Tedy v bublině je opravdu větší tlak při menším poloměru.
Balónek ale nemá konstantní povrchové napětí. Napětí gumy balónku závisí na tom, jak moc je nafouknutý, předpokládejme pro jednoduchost, že lineárně na natažení: 2 s = konst. R, z toho plyne tlak v gumovém balónku p = konst.! Reálná guma se asi takhle jednoduše chovat nebude. Zatímco my tu budeme hledat odpověď u kolegů, kteří rozumí polymerům, navrhujeme Vám, abyste změřil, jak v reálném balónku závisí tlak na poloměru. Nejsnazší by asi bylo použít průhlednou hadičku s vodou jako tlakoměr při nafukování. Pošlete nám prosím výsledky.
