Slovo tlak se mluví v našem každodenním životě, ale může mít různé významy. Může to znamenat velikost fyzický což je to, na co se v tomto článku zaměříme, ale může to také znamenat: Trapný vliv, který někoho nutí něco dělat (Michaelis Dictionary). V tomto smyslu můžeme vidět zprávu SPORTV o atletce Verônice Hipólito, účastnici paralympiády v Riu-2016.
Lehká Verônica Hipólito ani nemyslí na davy a tlak v Riu: „Lhostejná“
vidět víc
Nová perspektiva: NASA vydává 3D snímky vzdálených galaxií
Profesor z Harvardu věří, že našel fragmenty technologie…
Sprinter, který bude na paralympiádě bojovat o čtyři medaile, garantuje, že nebude
přítomnost rodiny a přátel, která vás bude rušit: „Udělám, co bude v mých silách“.
Jeden z nejlepších brazilských sportovců na paralympijských hrách v Riu 2016, které začínají 7. Veronika Hipolitová nese s sebou více snadný úsměv na tváři než tvář někoho, kdo žije lisované vyhrát medaile. Před publikem, které bude mít rodinu a přátele, zaručuje, že to nebude zátěž, a slibuje, že svou práci udělá bez ohledu na to, kdo bude na tribuně. Ani vzhled těch nejznámějších ji nepřiměje změnit to, co na tratích dělala, to garantuje SporTV.
Tlak jako fyzikální veličina je definována jako síla na jednotku plochy.
P= F/A, síla působící na plochu musí být na tuto plochu kolmá. Viz obrázek níže.
Síla F má s vertikálou sklon θ, a proto je její složka v tomto směru Fy dána vztahem Fy =F.cosθ, v tomto případě je Fy síla kolmá k povrchu (plocha A).
Fyzikální veličina tlak má několik jednotek měření, ale ta vyjádřená v SI je N/m2 = Pa (1 Newton/metr čtvereční se rovná 1 Pascalu).
| v SI | ČGS | v MKS | Jiné jednotky |
| n/m2 = Pa (pascal) | dyn/cm2 | kgf/m2 | atm (atmosféra)mmHg (mm rtuti) |
Jak velký tlak vyvine 70 kg vážící člověk na podlahu. Předpokládejme, že plocha chodidel je 150 cm2.
Rozlišení:
Za předpokladu, že váha osoby je rovnoměrně rozdělena mezi obě nohy, pak:
P=m.g =70 kg.10m/s2 =700N, na každou nohu je síla 350N a tedy tlak nohou na podlahu je P= F/A, P= 350N/150×10-4m2
P= 2,33x104N/m2 = 2,33x104 Pa.
Podívejme se na některé typy tlaku, které souvisí s fyzikální veličinou diskutovanou výše.
Pokaždé, když mluvíme o tlaku ve smyslu fyzikální velikosti, musíme si uvědomit, že je to poměr mezi silou a mírou plochy, ve které síla působí kolmo. A atmosférický tlak odpovídá hmotnosti vzduchu na tělesech, která jsou v té tekutině ponořena.
Evangelista Torricelli byl ten, kdo změřil atmosférický tlak pomocí experimentu, ve kterém použil rtuť (Hg) v kádi a také rozlil trubici s tímto kovem uvnitř této kádě. Výška rtuti, která se vytvořila a která se nerozlila do kádě, podle něj byla způsobena tím, že tlak vzduchu nad kádí neopustil sloupec rtuť klesat a definovala tento tlak jako 1 atm (jedna atmosféra), což odpovídá výšce v trubici, která byla 760 mmHg (760 mm Rtuť). Experiment byl proveden na hladině moře. Čím vyšší je nadmořská výška, tím je vzduch řidší, tedy méně hustý a nižší tlak.
Když máte možnost cestovat letadlem, udělejte toto: vezměte si láhev minerální vody igelitový sáček, který je prázdný a odkryjte jej, stále uvnitř letadla na zemi, a při otevřených dveřích jej zavřete pak. Když je letadlo v cestovní výšce (10 000 m), uvidíte, že láhev je plná, což znamená, že došlo k nějaké změně tlaku.
Ve skutečnosti se vnitřní tlak v rovině snížil a protože se tlak uvnitř láhve nezměnil, láhev má tendenci se vyboulit. Kabina letadla je sice natlakovaná, aby v době vzletu udržela stejný tlak, ale vždy je nižší a proto je v tuto chvíli větší vnitřní tlak láhve. Opak se stane, pokud začnete experiment provádět, když je letadlo ve výšce 10 000 m.
Přemýšleli jste někdy o vlivu atmosférického tlaku, když pijeme nealkoholický nápoj brčkem? Když nasáváte brčko, odstraňujete z něj vzduch, což způsobuje snížení vnitřního tlaku, pak vnější atmosférický tlak na povrchu chladiva tlačí kapalinu do sláma.
Cvičení/Příklad
Kolik je tlak 1 atm v SI?
Řešení:
No, z definice víme, že:
A že hmotnost rtuťového sloupce je dána vztahem P=m.g, kde hustota je dána vztahem: d=m/v a tedy m=d.v.
Ale hustota Hg= 13,6g/cm3, proto je výpočet hmotnosti rtuti v důsledku sloupce výšky h dán vztahem: m= d. (A.h), kde A je plocha základny trubky a h je výška válce a (Ah) odpovídá objemu.
Takže tlak rtuťového sloupce bude P= 13,6 g/cm3. (10 m/s2). (760 mm), což vše v jednotce SI máme:
P=(13.6.10-3kg/10-6m3).(10m/s2). (760,10-3m) =
={ [13,6 kg. (1̸0-6). 10 m/s2],760 m}/1̸0-6 m3=136(kg.m/s2).760̸m/m̸3=136N.(760/m2)
P=1,0336x105N/m2. Takže 1atm je přibližně 1x105N/m2=1x105Pa.
Tlak v tekutině odpovídá tlaku, který vyvíjí na jakékoli těleso v ní ponořené. Když mluvíme o tekutině, může to být vzduch nebo jakákoli kapalina. Tlak uvnitř libovolné tekutiny je dán vztahem: P=p0+ρgh, kde p0 je vnější tlak na kapalinu, d je hustota kapaliny, g tíhové zrychlení ah odpovídá výšce k povrchu.
Krevní tlak je odvozen od kontrakce (systolický tlak) a relaxace (diastolický tlak) srdečních svalů. Když srdce pumpuje krev, nabírá rychlost uvnitř tepen a způsobuje na ně tlak.
Pokud dojde ke zmenšení vnitřního průměru tepen v důsledku aterosklerózy (hromadění tuku ve stěnách), dojde zvýšení tlaku, protože krev sníží svůj průtok v této oblasti, což může ohrozit tepny narušení.
Normální tlak v očích je kolem 12mmHg až 21mmHg, při zvýšení může dosáhnout až 70mmHg a může zhoršit vidění a způsobit slepotu. Jedinec, který má vysoký tlak v očích, se nazývá glaukom. Existuje několik typů glaukomu, které způsobují nitrooční tlak, hlavně poškozují zrakový nerv a sítnici.
Nivio Bernardo
Magisterský titul v oboru učitelství fyziky
pojďme studovat fyziku
