Slovo tlak sa hovorí v našom každodennom živote, no môže mať rôzne významy. Môže to znamenať veľkosť fyzické na čo sa zameriame v tomto článku, ale môže to znamenať aj: Trápny vplyv, ktorý niekoho núti niečo urobiť (Michaelis Dictionary). V tomto zmysle môžeme vidieť správu SPORTV o atlétke Verônici Hipólito, účastníčke paralympiády v Riu 2016.
Ľahká Verônica Hipólito ani nemyslí na davy a tlak v Riu: „Indifferent“
pozrieť viac
Nová perspektíva: NASA vydáva 3D snímky vzdialených galaxií
Profesor z Harvardu verí, že našiel fragmenty technológie...
Šprintér, ktorý bude na paralympiáde bojovať o štyri medaily, garantuje, že ním nebude
prítomnosť rodiny a priateľov, ktorá vás bude vyrušovať: „Urobím, čo bude v mojich silách“.
Jeden z najlepších brazílskych športovcov na paralympijských hrách v Riu 2016, ktoré sa začnú 7. Veronika Hipolitová nesie so sebou viac ľahký úsmev na tvári ako tvár niekoho, kto žije stlačené získať medaily. Pred publikom, ktoré bude mať rodinu a priateľov, garantuje, že to nebude záťaž, a sľubuje, že svoju prácu bude robiť bez ohľadu na to, kto bude na tribúne. Ani výzor tých najznámejších ju neprinúti zmeniť to, čo robila na tratiach, to garantuje SporTV.
Tlak ako fyzikálna veličina je definovaná ako sila na jednotku plochy.
P= F/A, sila, ktorá pôsobí na povrch, musí byť kolmá na tento povrch. Pozrite si ilustráciu nižšie.
Sila F má sklon θ s vertikálou, a preto jej zložka v tomto smere Fy je daná vzťahom Fy =F.cosθ, v tomto prípade je Fy sila kolmá na povrch (oblasť A).
Fyzikálna veličina tlak má niekoľko meracích jednotiek, ale jednotka vyjadrená v SI je N/m2 = Pa (1 Newton/meter štvorcový sa rovná 1 Pascalu).
| v SI | CGS | v MKS | Ostatné jednotky |
| n/m2 = Pa (pascal) | dyn/cm2 | kgf/m2 | atm (atmosféra)mmHg (mm ortuti) |
Aký tlak vyvíja 70 kg človek na podlahu. Predpokladajme, že plocha chodidiel je 150 cm2.
Rozhodnutie:
Za predpokladu, že hmotnosť osoby je rovnomerne rozdelená medzi obe nohy, potom:
P=m.g =70 kg.10m/s2 =700N, na každú nohu je sila 350N a teda tlak nôh na podlahu je P= F/A, P= 350N/150×10-4m2
P= 2,33x104N/m2 = 2,33x104 Pa.
Pozrime sa na niektoré typy tlaku, ktoré súvisia s fyzikálnou veličinou diskutovanou vyššie.
Zakaždým, keď hovoríme o tlaku v zmysle fyzikálnej veľkosti, musíme si uvedomiť, že je to pomer medzi silou a mierou plochy, v ktorej sila pôsobí kolmo. A atmosferický tlak zodpovedá hmotnosti vzduchu na telesách, ktoré sú ponorené do tejto tekutiny.
Evangelista Torricelli bol ten, kto meral atmosferický tlak prostredníctvom experimentu, v ktorom použil ortuť (Hg) v nádobe a tiež rozlial rúrku s týmto kovom vo vnútri tejto nádoby. Výška ortuti, ktorá sa vytvorila a ktorá sa nevyliala do nádoby, podľa neho bola spôsobená tým, že tlak vzduchu nad nádobou neopustil stĺpec ortuti klesať a definovala tento tlak ako 1 atm (jedna atmosféra), čo zodpovedá výške v trubici, ktorá bola 760 mmHg (760 mm Ortuť). Experiment sa uskutočnil na hladine mora. Čím vyššia je nadmorská výška, tým je vzduch redší, teda menej hustý a nižší tlak.
Keď máte možnosť cestovať lietadlom, urobte nasledovné: vezmite si fľašu minerálky prázdnu plastovú tašku a odkryte ju, stále vo vnútri lietadla na zemi, a pri otvorených dverách ju zatvorte potom. Keď je lietadlo v cestovnej nadmorskej výške (10 000 m), uvidíte, že fľaša je plná, čo naznačuje, že došlo k nejakej zmene tlaku.
V skutočnosti sa vnútorný tlak roviny znížil a keďže sa tlak vo fľaši nezmenil, fľaša má tendenciu sa vydúvať. Kabína lietadla je síce natlakovaná, aby sa v čase vzletu udržal rovnaký tlak, no ten je vždy nižší a preto je v tomto čase väčší vnútorný tlak fľaše. Opak sa stane, ak začnete experiment robiť, keď je lietadlo vo výške 10 000 m.
Zamysleli ste sa niekedy nad vplyvom atmosférického tlaku, keď pijeme nealkoholický nápoj cez slamku? Keď nasávate slamku, odstraňujete z nej vzduch, čo spôsobuje zníženie vnútorného tlaku, potom vonkajší atmosférický tlak na povrchu chladiva tlačí kvapalinu do Slamka.
Cvičenie/príklad
Aký je tlak 1 atm v SI?
Riešenie:
Z definície vieme, že:
A že hmotnosť ortuťového stĺpca je daná vzťahom P=m.g, kde hustota je daná vzťahom: d=m/v a teda m=d.v.
Ale hustota Hg = 13,6 g/cm3, preto výpočet hmotnosti ortuti v dôsledku stĺpca výšky h je daný vzťahom: m = d. (A.h), kde A je plocha základne trubice a h je výška valca a (Ah) zodpovedá objemu.
Takže tlak ortuťového stĺpca bude P= 13,6 g/cm3. (10 m/s2). (760 mm), čo všetko v jednotke SI máme:
P=(13.6.10-3kg/10-6m3).(10m/s2). (760,10-3 m) =
={ [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 približne 1x105N/m2=1x105Pa.
Tlak v tekutine zodpovedá tlaku, ktorým pôsobí na akékoľvek teleso v nej ponorené. Keď hovoríme o tekutine, môže to byť vzduch alebo akákoľvek kvapalina. Tlak vo vnútri ľubovoľnej kvapaliny je daný vzťahom: P=p0+ρgh, kde p0 je vonkajší tlak kvapaliny, d je hustota kvapaliny, g gravitačné zrýchlenie ah zodpovedá výške k povrchu.
Krvný tlak je odvodený od kontrakcie (systolický tlak) a relaxácie (diastolický tlak) srdcového svalu. Keď srdce pumpuje krv, získava rýchlosť vo vnútri tepien a spôsobuje na ne tlak.
Ak dôjde k zmenšeniu vnútorného priemeru tepien v dôsledku aterosklerózy (hromadenie tuku v stenách), dôjde zvýšenie tlaku, pretože krv v tejto oblasti zníži prietok, čo môže ohroziť tepny rušenie.
Normálny tlak v očiach je okolo 12 mmHg až 21 mmHg, pri zvýšení môže dosiahnuť až 70 mmHg a môže zhoršiť videnie a spôsobiť slepotu. Jedinec, ktorý má vysoký tlak v očiach, sa nazýva glaukóm. Existuje niekoľko typov glaukómu, ktoré spôsobujú vnútroočný tlak, poškodzujú najmä zrakový nerv a sietnicu.
Nivio Bernardo
Magisterský titul v odbore učiteľstvo fyziky
študujme fyziku
