Otázka č. 6

Máme dosku pre fakíra s množstvom klincov smerujúcich hrotmi nahor. Ak budeme nafúknutý balón mierne tlačiť na hroty klincov, tak sa balón:

• A) zdeformuje a praskne
• B) zdeformuje a nepraskne
• C) nezdeformuje a praskne

Pokus č.1 Balón fakírom

Pomôcky: doska zo smrekového dreva, alebo drevená škatuľa, klince, kladivo, fixka, pravítko, balón

Postup:

• 1. na doske vymeraj pravítkom v rovnakej vzdialenosti body pre umiestnenie klincov a vyznač ich fixkou
• 2. do jednotlivých bodov zatlč kladivom klince, tak, aby prešli hrotmi na druhú stranu dosky
• 3. nafúknutým balónom tlač na hroty klincov

Priebeh pokusu:

Vysvetlenie:

Tlaková sila pôsobiaca na nafúknutý balón sa rozdelí na toľko častí, s koľkým klincami sa balón dotýka. Ak balón tlačí na viac klincov, tým má väčšiu šancu, aby zostal nafúknutý a nepraskol.

Zmena podmienok: Kedy má nafúknutý balón väčšiu šancu zostať nafúknutý? Ak balón budeš tlačiť na hroty 20 klincov, alebo na hroty 4 klincov? Zdôvodni.

Pre lepšie pochopenie

Od čoho závisí tlaková sila a tlak?

Obrázok č.1 predstavuje kváder položený na stene s 36 štvorcami a obrázok č. 2 predstavuje ten istý kváder položený na stene so 108 štvorcami. Pretože tlaková sila závisí len od hmotnosti telesa a hmotnosti sú rovnaké, potom musia byť rovnaké aj tlakové sily.

Tlaková sila F závisí od hmotnosti telesa m podľa vzťahu: F = m . g , pôsobí na ľubovoľný obsah.

obr. 1

obr. 2

Ak je kváder postavený do piesku menšou plochou, tak tlaková sila sa rozloží na 36 štvorcov preto na 1 štvorec pripadne 1/36 tlakovej sily. Ak je kváder postavený do piesku väčšou plochou, tak tlaková sila sa rozloží na 108 štvorcov preto na 1 štvorec pripadne 1/108 tlakovej sily. Ak sa pozrieme na odtlačky, ktoré zanechal v piesku kváder, tak hlbší odtlačok urobil kváder na obr.č.1

Tlak – tlaková sila F pôsobiaca na jednotku obsahu S podľa vzťahu: p = F/S , pôsobí na jednotku obsahu, v našom prípade to 1 štvorec – 1 cm²

Pokus č.2 Od čoho závisí tlaková sila a tlak?

Pomôcky: kovový kváder, plastová priehľadná škatuľa, potravinárska fólia ,veľké a malé CD, závažia

Postup:

• 1. na plastovú škatuľu položenú na dne natiahneme potravinovú fóliu
• 2. na fóliu položíme jedno veľké a jedno malé CD(obr.1)
• 3. na jednotlivé CD položíme závažia rovnakej hmotnosti
• 4. na fóliu položíme dve rovnako veľké CD (obr.2)
• 5. na jednotlivé CD položíme závažia rôznych hmotností
• 6. v obidvoch prípadoch sledujeme hĺbku prehnutia fólie

Priebeh pokusu:

obr. 3

závislosť tlaku od tlakovej sily

CD sú rovnaké

obr.4

závislosť tlaku od obsahu

CD sú rôzne

Vysvetlenie:

Obr. 3 Väčšia deformácia fólie je v prípade 2, lebo pôsobí väčšia tlaková sila.

Obr. 4 Väčšia deformácia je v prípade 2, lebo závažie pôsobí na menší obsah. Tlaková sila závažia sa rozkladá na menej štvorcov, preto na 1 štvorec pripadne väčšia časť tlakovej sily.

Zmena podmienok: Ak 5-krát zväčšíme tlakovú silu závažia (obr.3), ako sa zmení tlak na fóliu?

Pre inšpiráciu

Závislosť tlaku od:

Väčšia deformácia ⇒

tlakovej sily

obsahu

Pokus č.3 Od čoho závisí hydrostatický tlak?

Pomôcky: sklenený pohár s viečkom, vŕtačka, vrták č.3

Postup:

• 1. do viečka vyvŕtame dva otvory
• 2. do pohára nalejeme vodu približne do polovice, uzatvoríme viečkom a otočíme hore dnom tak, aby výšky hladín boli rovnaké

Priebeh pokusu:

obr. 5

obr. 6

Vysvetlenie:

Ak pohár s vodou držíš zvisle obr.1, voda je vzhľadom na otvory vo veku v rovnakej výške, aj hydrostatické tlaky sú rovnaké.

Ak nakloníme pohár, väčší hydrostatický tlak je väčší vzhľadom na otvor nad ktorým je voda vo väčšej výške. Z tohto otvoru aj vyteká.

Hydrostatický tlak Ph závisí od výšky kvapaliny h a jej hustoty ρ podľa vzťahu:

Ph = h . ρ . g

Zmena podmienok: Ak pohár naplníme po okraj vodou, bude sa po naklonení pohára vylievať voda?

Pripravila: Mgr. Ľubica Morková, AMAVET klub 973