Preskočiť na obsah
atlas.

Hydrostatický a atmosférický tlak

Prečo ťa v hlbokom bazéne tlačia uši viac ako pri hladine?

Čo sa naučíš

  • Vypočítam ph = h·ρ·g.
  • Odpočítam hydrostatický príspevok od celkového tlaku.

Experiment

V hĺbke 2 m je hydrostatický tlak vody 19 620 Pa. Atmosféra pri hladine mora je v modeli 101 325 Pa. Celkový tlak je súčet, ak prepínač atmosféry zapneš. Ortutový stĺpec barometra patrí atmosfére, nie hĺbke bazéna.

Načítavam simuláciu…

Vyskúšaj

Aký je hydrostatický tlak v 2 m vody?

Vypočítať 19 620 Pa.

  1. Nastav vodu, hĺbku 2 m a g = 9,81.
  2. Čítaj hydrostatický riadok, nie celkový tlak.
Čo vyjde ako hydrostatický tlak?

Hydrostatický tlak je 19 620 Pa.

Overenie pochopenia

Aký hydrostatický tlak je v hĺbke 0,5 m oleja s hustotou 910 kg/m³? g = 9,81.

Pa

Na voľnej hladine je hydrostatický tlak:

Vysvetlenie

Zdvojnásobenie hĺbky zdvojnásobí hydrostatický riadok, atmosféru nie. Vypnutie atmosféry nechá len príspevok kvapaliny. Vo výške 1000 m atmosférický riadok klesne.

Na vrstvu kvapaliny tlačí kvapalina nad ňou. Preto ph = h·ρ·g. Tento príspevok je nula na hladine. Celkový tlak pod hladinou je atmosféra plus hydrostatický tlak, ak počítame aj vzduch nad nádržou. Atmosférický tlak meriame barometrom. V modeli klesá s výškou približne exponenciálne s výškovou konštantou 8,5 km. Nie je to tabuľka predpovede počasia.

Pojmy

Hydrostatický tlak
Tlak spôsobený tiažou stĺpca kvapaliny.
Atmosférický tlak
Tlak vzduchového stĺpca. Pri hladine mora približne 101 kPa.

Príklad

Potápač v 10 m sladkej vody má nad sebou hydrostatický tlak asi 98 kPa, teda takmer ešte jednu atmosféru.

Čo sa často mýli

  • Hĺbka v metroch nie je tlak v pascaloch.
  • Hydrostatický tlak nezávisí od tvaru nádoby, len od hĺbky a kvapaliny.

Čo model zjednodušuje

Kvapalina má stálu hustotu. Výškový vzťah atmosféry je priblíženie, nie predpoveď na konkrétny deň. Ortutový stĺpec je prepočet, nie výzva s ortuťou pracovať.

Vzorce

Hydrostatický tlak

ph=hρgp_h = h \rho g

Tlak stĺpca kvapaliny v hĺbke h.

p_h
hydrostatický tlak, Pa
h
hĺbka, m
\rho
hustota kvapaliny, kg/m³
g
gravitačné zrýchlenie, m/s²

Kedy platí: Hustota je stála a hladina je v pokoji. Celkový tlak pod voľnou hladinou je ph plus atmosféra.

Súvisiace lekcie