Tlak
Cvičení 1
- U kterého savce byste tipovali nejvyšší hodnotu krevního tlaku?
- Jaké výhody a nevýhody mají hydraulické brzdy na jízdním kole?
- Čím je způsobena výšková nemoc a jaké jsou její projevy?
- Za jakých podmínek je možné použít pro pokles atmosférického tlaku vztah \(\Delta p = \Delta h\varrho g\)?
- Marek si vzal na horskou túru hodinky s výškoměrem. Během noci, zatímco Marek v klidu spal, ukázal výškoměr pokles o 30 m. Jak je to možné?
Cvičení 2
V hydraulickém lisu je průměr výstupního pístu 5× větší než průměr vstupního pístu. Jak tento lis zvětšuje působící sílu?
Cvičení 3
Jakou výslednou silou působí vzduch na okénko v letadle o ploše 900 cm2 při letu ve výšce 10 km? V letadle se udržuje stálý tlak 80 kPa.
Cvičení 4
Jakému přetlaku jsou vystaveny
- tělo potápěče v hloubce 20 m pod hladinou vody,
- láhev, která byla naplněna a uzavřena v nulové nadmořské výšce a vynesena na Mt. Blanc?
- 200 kPa
- −46 kPa
Cvičení 5
Na obrázcích je schematicky nakreslena nádoba s vodou ve třech různých situacích. Popište a zdůvodněte, co se stane s vodou v nádobě po otevření ventilu.
- vteče do úzké části do stejné výšky hladiny (princip spojených nádob);
- vyteče do výše odpovídající výtokové hadici (princip násosky);
- voda nebude vytékat, protože v nádobě vznikne podtlak (případně bude vytékat jen pomalu)
Cvičení 6
Nádoba s kapalinou o hustotě \(\varrho\) je umístěna v tíhovém poli Země (tíhové zrychlení je \(g\)). V nádobě je svislá zkumavka naplněná toutéž kapalinou otočená dnem vzhůru. Atmosférický tlak je označen \(p_\mathrm{A}\).
- Jaký je celkový tlak v bodě A?
- Jaký je celkový tlak v bodě B?
Výsledky zapište jako výrazy.
- \(p_\mathrm{A}\);
- \(p_\mathrm{A}-\varrho gl\)
Cvičení 7
- Výška sloupce rtuti ve rtuťovém barometru je 752 mm. Jaký je tlak vzduchu v hPa?
- Pacientovi byl při preventivní prohlídce naměřen tlak 120/72 mmHg. Kolik je to v kPa?
- 998 hPa;
- 16,0/9,6 kPa
Cvičení 8
PSI je anglosaská jednotka tlaku – libra síly na čtvereční palec (anglicky pound per square inch). Jednotka PSI je definovaná jako tlak odpovídající gravitační síle působící prostřednictvím tělesa o hmotnosti jedné libry na plochu jednoho čtverečního palce. Dokažte, že platí převodní vztah 1 PSI = 6 895 Pa .
Cvičení 9
Meteostanice Praha-Ruzyně ve výšce 380 m.n.m. hlásí tlak vzduchu po přepočtu na nulovou výšku 980 hPa. Jaký je skutečný tlak v této výšce?
Cvičení 10
Vodní barometr je zařízení, které si můžete celkem snadno vyrobit ze skleněné láhve. Stačí v jejím hrdle utěsnit hadičku a ohnout ji (viz obrázek). Obarvená voda v hadičce pak bude reagovat na změny atmosférického tlaku. Popište princip tohoto zařízení a jeho nevýhody. Jaký rozdíl hladin bude přibližně odpovídat rozdílu tlaku 1 hPa?
Nevýhodou je především fakt, že hladina vody v trubici reaguje také na změny teploty. 1 hPa odpovídá 1 cm, citlivost je tedy vyhovující, tlak vzduchu se běžně mění o desítky hPa.
Cvičení 11
Hustotu vzduchu je možné změřit pomocí PET láhve opatřené ventilem a digitální váhy. Vzduch, který do láhve napumpujeme, je potřeba zvážit a rovněž určit jeho objem (před kompresí). To lze udělat pomocí pumpování vzduchu do obráceného odměrného válce. K pumpování vzduchu použijte například cyklistickou pumpu.