Download
7 mechanika tekutin n.
Skip this Video
Loading SlideShow in 5 Seconds..
7. MECHANIKA TEKUTIN PowerPoint Presentation
Download Presentation
7. MECHANIKA TEKUTIN

7. MECHANIKA TEKUTIN

322 Views Download Presentation
Download Presentation

7. MECHANIKA TEKUTIN

- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - E N D - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
Presentation Transcript

  1. 7. MECHANIKA TEKUTIN

  2. ☺VLASTNOSTI KAPALIN A PLYNŮ

  3. KAPALINY + PLYNY = TEKUTINY nemají stálý tvar základní vlastnost = TEKUTOST příčina tekutosti = VNITŘNÍ TŘENÍ = VISKOZITA

  4. vnitřní tření = odporová síla způsobuje různý stupeň tekutosti snadno teče: líh, voda….. méně snadno teče: med, asfalt….. !!!Kdyby nebylo vnitřního tření, nemohli bychom plavat, veslovat, používat kormidlo či vodní šroub…

  5. Vlastnosti kapalin: • i při proměnném tvaru mají stálý objem • jsou velmi málo stlačitelné • vytváří vodorovnou hladinu Vlastnosti plynů: • nemají stálý tvar ani objem (rozpínají se) • jsou velmi snadno stlačitelné • nevytvářejí vodorovnou hladinu (zaujímají celý prostor)

  6. Ideální kapalina: kapalina bez vnitřního tření + nestlačitelná = DOKONALE TEKUTÁ

  7. Ideální plyn: plyn bez vnitřního tření, dokonale stlačitelný = DOKONALE TEKUTÝ

  8. NEWTONOVO VĚDRO nádoba naplněná vodou a zavěšená na zakrouceném provaze - roztočíme ji – voda vytvoří působením vnitřního tření místo vodorovné hladiny prohlubeň vnitřní tření se podílí na vzniku vodních vírů a smrští

  9. ☺TLAK V KAPALINÁCH A PLYNECH

  10. charakterizuje stav tekutin v klidu • značka: p p = F : S F = velikost tlakové síly, která působí kolmo na plochu o obsahu S • jednotka: N . m-2 = Pa (pascal)

  11. Blasie Pascal (*1623) - v 16 letech napsal pojednání o kuželosečkách - v 19 letech zkonstruoval mechanický počítací stroj - prokázal pokles atmosférického tlaku s rostoucí nadmořskou výškou - studoval rovnováhu kapalin a plynů - konec života – nábožensko-mystické otázky, několik let meditace v klášteře

  12. tlak měříme MANOMETRY • otevřený manometr – k měření menších tlaků tlak je přímo úměrný rozdílu hladin Δ h • deformační manometr – k měření větších tlaků

  13. p OTEVŘENÝ MANOMETR Δ h

  14. Kotel o vnitřním obsahu stěn 3,4 m2 se má zkoušet při tlaku 0,9 MPa. Vypočtěte celkovou tlakovou sílu působící na stěny kotle.

  15. F = p . S F = 900000 . 3,4 F = 3060000 N F = 3,1 MN

  16. ☺TLAK V KAPALINÁCH VYVOLANÝ VNĚJŠÍ SILOU

  17. PASCALŮV ZÁKON: Tlak vyvolaný vnější silou působící na povrch kapaliny je ve všech místech a ve všech směrech kapalného tělesa stejný. • velikost tohoto tlaku nezávisí : * na směru síly * na objemu kapaliny * na hustotě kapaliny

  18. Na píst kruhového průřezu o průměru 36 mm působíme silou 600 N. Jaký tlak vyvolá síla v kapalině pod pístem ?

  19. p = F :S p = F : (π . r2) p = 600 : (3,14 . 0,0182) p = 587 761,7 Pa p = 590 kPa

  20. Píst hydraulického zvedáku má průměr 30 cm. Určete, jaký tlak je nutný ke zvednutí automobilu o hmotnosti 1,6 t.

  21. p = F : S p = (m . g) : (π. r2) p = (1600 . 10) : (3,14 . 0,152) p = 226 469 Pa p = 226 kPa

  22. Jakou silou působíme na píst hustilky o průměru 4 cm, jestliže uvnitř vznikne při uzavřeném vývodu tlak 0,3 MPa?

  23. F = p . S F = p . (π. r2) F = 300000 . (3,14 . 0,022) F = 376,8 N F = 377 N

  24. Led na řece začne praskat při tlaku 80 kPa. Může po něm přejet pásový transportér o hmotnosti 1,8 t, jestliže se dva pásy šířky 140 mm dotýkají ledu v délce 0,9 m?

  25. p = F . s p = 18 000 : 2 . (0,14 . 0,9) p = 71 428, 57143 Pa = 71 kPa led praská při tlaku 80 kPa→ pásový transportér po něm může přejet

  26. UPLATNĚNÍ PASCALOVA ZÁKONA: hydraulická zařízení pneumatická zařízení

  27. HYDRAULICKÉZAŘÍZENÍ S1 F1 F2 S2 p tlakovou silou F1vyvoláme v kapalině tlak p, který je ve všech místech kapaliny stejný

  28. p = F1 : S1 na širší píst o obsahu S2 působí kapalina tlakovou silou F2 F2 = p . S2 = (F1 : S1) . S2 platí: F2 : F1 = S2 : S1 F2 . S1 = S2 . F1

  29. síla působící na širší píst je mnohonásobně větší než síla, kterou působíme na užší píst využití: hydraulické zvedáky brzdy automobilů hydraulické lisy pneumatická kladiva a brzdy

  30. Kruppovy stroje byly ve své době známy výjimečně velkými rozměry. Roku 1861 byl v Essenu uveden do provozu kovářský parní hydraulický lis. Jaký měl obsah průřezu většího pístu, jestliže působením síly 200 N na malý píst o obsahu 40 cm2 bylo možno vyvinout tlakovou sílu 150 kN?

  31. F2 . S1 = S2 . F1 S2 = (F2 . S1) : F1 S2 = (150 000 . 0,004) : 200 S2 = 3 m2

  32. Hydraulický lis má obsahy průřezů válců 20 cm2 a 1,6 dm2. Jakou silou musíme působit na menší píst, chceme-li na větším získat tlakovou sílu 4,8 kN?

  33. F2 . S1 = S2 . F1 F1 = (F2 . S1) : S2 F1 = (4800 . 0,002) : 0,016 F1 = 600 N

  34. Sklápěčka nákladního automobilu má olejové čerpadlo, jehož malý píst má průřez o obsahu 1,5 cm2. Píst dopravuje do velkého válce olej pod tlakem 16 MPa. Vypočtěte obsah průřezu velkého pístu, působí-li na sklápěčku silou o velikosti 120 kN. Jaká síla musí působit na malý píst?

  35. a) F2 = p . S2 S2 = F2 : p S2 = 120 000 : 16 000 000 S2=0, 0075 m2 b) F2 . S1 = S2 . F1 F1 = (F2 . S1) : S2 F1 = (120 000 . 0,00015) : 0,0075 F1 = 2400 N

  36. Malý hydraulický lis má průměr většího pístu 1,6 m a poloměr pístu pumpy 4 cm. Vypočtěte velikost síly působící na píst lisu, působí-li na píst pumpy síla 30 N.

  37. F2 . S1 = S2 . F1 F2 = (F1 . S2) : S1 F2 = (30 . 3,14 . 0,82) : (3,14 . 0,042) F2 = 12000 N

  38. Jakou silou stlačujeme materiál pomocí hydraulického lisu, jestliže na menší píst o průměru 30 mm působíme silou 840 N a velký píst má průměr 6,6 dm?

  39. F2 . S1 = S2 . F1 F2 = (F1 . S2) : S1 F2 = (840 . 3,14 . 0,32) : (3,14 . 0,0152) F2 = 406 560 N

  40. ☺TLAK V KAPALINĚ VYVOLANÝ JEJÍ TÍHOU

  41. = HYDROSTATICKÝ TLAK značka: ph jednotka: Pa = N . m-2 vzorec: ph = ρ . h . g ρ = hustota kapaliny h = hloubka kapaliny

  42. HYDROSTATICKÁ TLAKOVÁ SÍLA značka: Fh jednotka: N vzorec: Fh = ρ . h . g . S Fh = ph . S S = obsah dna ( m2)

  43. hydrostatickou tlakovou silou působí kapalina: → na dno nádoby → na stěny nádoby → na všechna tělesa ponořená do kapaliny např. voda na dno a stěny bazénu, na tělo potápěče, na mořské živočichy…..

  44. HYDROSTATICKÉ PARADOXON = zdánlivě nesmyslný jev: velikost Fhnezávisí - na tvaru nádoby - na objemu kapaliny velikost Fhzávisí - na velikosti obsahu dna h _____________________ a - li-kost- všechny nádoby – stejně velká tlaková síla

  45. HLADINY = místa o stejném hydrostatickém tlaku (= vodorovná rovina) VOLNÁ HLADINA = volný povrch kapaliny → zde ph = 0 volná hladina hladiny

  46. SPOJENÉ NÁDOBY h volná hladina = ve všech nádobách ve stejné výšce → v každé nádobě je ve stejné výšce stejný ph

  47. Dvě kapaliny s různou hustotou, které se nemísí(např. voda + olej) → volné hladiny v různých výškách ρ1 < ρ2 ρ1 (olej) h1 > h2 h1 h2 ROVNOVÁHA: v místě společného rozhraní ρ2 (voda) využití: určování hustoty ph1 = ph2 neznámých kapalin

  48. Potápěč sestoupil na dno jezera do hloubky 30 m. Jaký je v této hloubce hydrostatický tlak? Jak velkou hydrostatickou silou zde působí voda na plochu o obsahu 1 dm2?

  49. ph= ρ . h . g ph = 1000 . 30 . 10 ph= 300 kPa • Fh= ph . S = ρ . h . g . S Fh = 1000 . 30 . 10 . 0,01 = 3 000 N

  50. Jak velká hydrostatická síla působí na dno vodní nádrže v hloubce 3 m, je-li obsah dna 5 m2? Jaký je v této hloubce hydrostatický tlak?