Kvapaliny a tlak
Prečo sa hladiny v spojených nádobách vyrovnávajú?
Redakcia Atlasu vedomostí · Publikované 10. 11. 2026
Hladiny sa vyrovnajú, ak je v nádobách tá istá kvapalina, nad voľnými hladinami je rovnaký tlak a kvapalina môže pretekať. Inak rovnaká výška neplatí.
Podmienky, bez ktorých veta neplatí
Dve nádoby spojené pri dne, v oboch voda, obe hore otvorené do izby. Nad hladinami je atmosferický tlak, prakticky ten istý. V spoločnej hĺbke pod vyššou hladinou je hydrostatický tlak väčší ako pod nižšou. Voda preto preteká, kým výšky nie sú rovnaké. Šírka ramena výslednú výšku nemení, lebo ρgh šírku neobsahuje.
Ak jedno rameno uzavrieš a nad jeho hladinou bude iný tlak, výšky sa nerozídu na nulu. Rozdiel stĺpcov vyrovná rozdiel tlakov nad hladinami. Ak v ramenách nie je tá istá kvapalina, pribudnú hustoty a rozhranie. Veta „hladiny sú vždy rovnako vysoko“ bez týchto podmienok je nepravdivá.
Kanvica a rozdiel 10 cm
Výlevka kanvice je druhé rameno. Kým je hladina pod výlevkou, voda ostane vnútri. Keď by hladina v tele mala byť vyššie ako okraj výlevky, voda vytečie, lebo spojené nádoby neudržia v otvorenom ramene nižšiu hladinu.
Kým rozdiel výšok existuje, existuje aj tlakový rozdiel. Pri 10 cm vody je to 981 Pa. Po vyrovnaní je rozdiel nula a prúdenie v modeli ustane. Trenie v úzkej hadici spomalí dej, nezmení konečnú podmienku, ak kvapalina môže prejsť.
Tlak v hĺbke si over v hydrostatickom tlaku. To, že kvapalina nemá vlastný tvar a vyplní spoj, pripomína vlastnosti kvapalín.
Vyriešené príklady
1. Rozdiel hladín 10 cm
Zadanie. ρ = 1 000, g = 9,81, Δh = 0,1 m
Vzťah. Δp = ρgΔh
Výsledok. 981 Pa
Kým je jedna hladina o 10 cm vyššie, v spoločnej hĺbke je tlakový rozdiel 981 Pa a kvapalina prúdi, kým rozdiel nezmizne.
Úloha na precvičenie
Aký tlakový rozdiel zodpovedá rozdielu hladín 0,2 m v tom istom modeli?
Odpoveď. 1 962 Pa Rozdiel je 1 962 Pa. Dvojnásobná výška, dvojnásobný tlakový rozdiel, kým je hustota stála.
Kontrolný zoznam
- Skontroluj, či je kvapalina jedna a tá istá.
- Skontroluj, či sú obe hladiny otvorené do rovnakého tlaku.
- Šírka nádoby výšku v tomto modeli nemení.
- Uzavretý koniec s iným tlakom výšky nerozrovná.
- Rozdiel 10 cm vody je tlakový rozdiel ρgh, kým hladiny stoja.
Otázky a odpovede
Prečo nezáleží na tom, že jedna nádoba je úzka?
Tlak v hĺbke závisí od výšky stĺpca a hustoty, nie od šírky. Úzka aj široká vetva s rovnakou výškou dajú v spoločnom dne rovnaký tlak.
Čo keď nalejem olej a vodu?
Už to nie sú dve hladiny jednej kvapaliny. Rozhranie a výšky sa nastavia podľa hustôt. Jednoduché „vždy rovnako vysoko“ neplatí.
Je kanvica spojené nádoby?
Výlevka a telo kanvice áno, ak je v nich tá istá kvapalina a oba otvory sú vo vzduchu. Hladina vo výlevke a v tele sa chce vyrovnať. Preto kanvica pretečie, keď naleješ nad výlevku.
Súvisiace články
Súvisiace lekcie
Zdroje a predpoklady
- Zaokrúhlené školské hodnoty a vzťahy použité v simuláciách Atlasu vedomostí
Odbornú recenziu konkrétnou osobou tento text neuvádza. Autorom je Redakcia Atlasu vedomostí.