Zaujal vás nějaký fyzikální jev? Nevíte si rady s jeho vysvětlením? Neváhejte a napište nám svůj dotaz!
nalezeno 174 dotazů obsahujících »tlak«
173) Rychlost zvuku
10. 12. 2001
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.
