Vítejte! Tato stránka slouží jako databáze řešených fyzikálních úloh pro střední a základní školy.
Ve výběru je celkem 10 úloh
Úloh je méně než 20, můžete proto použít i různá další zobrazení tohoto výběru na
Kategorie: / Mechanika tekutin, tlak, vztlaková síla
Velikost obrázků:
▮ Tlak železného kvádru #88, Marek Scholz (admin), pos:1/9, kat
Mějme železný kvádr s podstavou 10x10 cm a výškou 20 cm. Jak velkým tlakem bude působit na podložku? Uveďte v kPa.
Uveďte v kPa a zaokrouhlete na celé číslo.
kPa
Řešení:
Výsledek: 15 kPa
Hint:
ID: 88;
Tags: tlak;
Autor: Marek Scholz (admin);
Position: 1/9;
▮ Tlaková síla v bazénu #89, Marek Scholz (admin), pos:1/9, kat
Nad dnem bazénu mějme sloupec kapaliny o výšce h a ploše podstavy S. Který z výrazů správně vyjadřuje velikost tlakové síly působící na dno pod sloupcem? Vyberte všechny správné
ID: 90;
Tags: ;
Autor: Marek Scholz (admin);
Position: 2/9;
▮ Potápeč v jezeře a v moři #91, Marek Scholz (admin), pos:2/9, kat
Potápěč se potopil do hloubky 10 m ve sladkovodním jezeře a potom do stejné hloubky v moři. Hydrostatický tlak, který na něj působil, byl
Řešení: Slaná mořská voda má větší hustotu, takže ve stejné hloubce tam bude o trochu větší tlak než ve sladkovodním jezeře.
Výsledek: větší v moři
Hint:
ID: 91;
Tags: ;
Autor: Marek Scholz (admin);
Position: 2/9;
▮ Okénko ponorky #92, Marek Scholz (admin), pos:2/9, kat
Ponorka je v hloubce sto metrů pod hladinou moře a Helmut se dívá skrz čtvercové okénko rozměru 20x20cm. Jak velkou tlakovou silou působí voda na okénko? Pokud by okénko jinak nedrželo, zvládli byste ho udržet v pozici silou vlastních rukou? Uveďte v kN.
Uveďte v jednotce kN, zaokrouhlete na celé číslo, použijte g = 9.8 m/s2 a průměrnou mořskou vodu.
kN
Řešení: $h$ = 100 m; $\rho$ = 1000 kg/m$^3$; $g$ = 10 m/s2; $S$ = 0,04 m$^2$.
$F = pS = h \rho g S = 40000\,\mathrm{N}$,
tedy to bychom rukama skutečně neudrželi (ekvivalent tíhy 4 tun).
Výsledek: 40 kN
Hint:
ID: 92;
Tags: ;
Autor: Marek Scholz (admin);
Position: 2/9;
▮ Tlak ve rtuti #93, Marek Scholz (admin), pos:2/9, kat
V jaké hloubce pod hladinou rtuti je hydrostatický tlak o velikosti 100 kPa?
Uveďte v cm, použijte g = 9,81 m/s2.
cm
Řešení: Vyjádříme v základních jednotkách:
$p = 10^5$ Pa; $\rho = 13546$ kg/m3; $g$ = 9,81 m/s2.
$p = h \rho g$,
vyjádříme hloubku
$h = p/(\rho g) = 10^5 / (13456 \cdot 9,81) = 0,75\,\mathrm{m}$.
Tedy zhruba 75 cm.
Výsledek: 75 cm
Hint:
ID: 93;
Tags: ;
Autor: Marek Scholz (admin);
Position: 2/9;
▮ Ňebezpečné šnorchlování #94, Marek Scholz (admin), pos:2/9, kat
Dýchání dlouhým šnorchlem ve větší hloubce může být velice nebezpečné. Pokuste se vysvětlit proč. Také co nejlépe odhadněte, jak velká síla působí na hrudník potápěče. Jak se řeší, aby bylo možné se potápět bezpečně?
Výsledek: Tlaková síla na hrudník je tak velká, že nebudeme schopni se nadechnou - tedy zvětšit objem plic.
Hint:
ID: 94;
Tags: TODO;
Autor: Marek Scholz (admin);
Position: 2/9;
▮ Zašpuntovaný sud #95, Marek Scholz (admin), pos:2/9, kat
U dna sudu, 120 cm pod hladinou vody, je otvor a do něj je zaražen kruhový špunt o průměru 2 cm. Určete velikost hydrostatické tlakové síly, která na špunt působí a snaží se ho vytlačit ven z otvoru.
Řešení:
Výsledek: TODO
Hint:
ID: 95;
Tags: TODO;
Autor: Marek Scholz (admin);
Position: 2/9;
▮ Tlak v lihu #96, Marek Scholz (admin), pos:2/9, kat
V jaké hloubce pod hladinou lihu je stejně velký hydrostatický tlak jako v hloubce 40 cm pod hladinou vody?
cm
Řešení: Líh ($\rho_l$ = 789 kg/m3) má menší hustotu než voda ($\rho_v$ = 1000 kg/m3). Stejně velký tlak v lihu tedy nastane až ve větší hloubce.
Zápis: $\rho_v$ = 1000 kg/m3; $h_v$ = 40 cm; $\rho_l$ = 789 kg/m3; $h_l$ = ?;
Rovnost hydristatických tlaků:
$h_v \rho_v g = h_l \rho_l g$,
zkrátíme $g$:
$h_v \rho_v = h_l \rho_l$,
vydělíme obě stranu hustotou lihu, abychom osamostatnili $h_l$:
$h_l = h_v \rho_v / \rho_l$
$h_l = (40\,\mathrm{cm}) \cdot (1000\,\mathrm{kg/m^3}) / (789\,\mathrm{kg/m^3}) = 50,7\,\mathrm{cm}$
Výsledek: 50,7 cm
Hint: Kolikrát menší hustota, tolikrát musí být větší hloubka.
ID: 96;
Tags: ;
Autor: Marek Scholz (admin);
Position: 2/9;
▮ Tíha plastové krychle ve vodě #145, Marek Scholz (admin), pos:3/9, kat
Pako má plastovou krychli o hmotnosti 2 kg a hustotě 1600 kg/m3. Krychli zavěsil na siloměr a celou krychli ponořil pod hladinu do obyčejné vody. Jakou hodnotu siloměr ukázal? Uvažujte g = 10 m/s2.
N
Řešení: - Hmotnost krychle: $m = 2 \,\mathrm{kg}$
- Hustota krychle: $\rho_k = 1600 \,\mathrm{kg/m^3}$
- Hustota vody: $\rho_v = 1000 \,\mathrm{kg/m^3}$
- Gravitační zrychlení: $g = 10 \,\mathrm{m/s}^2$
Objem tělesa lze vypočítat ze vztahu:
$V = \frac{m}{\rho} $
Dosazením:
$ V = \frac{2}{1600} = 0{,}00125 \,\text{m}^3 = 1,25 \,\mathrm{litrů} $
-- Vztlaková síla
Na krychli působí vztlaková síla podle Archimédova zákona:
$ F_v = \rho_v \cdot V \cdot g $
Ta odpovídá tíze vytlačené vody, přičemž ale víme, že vytlačeno je 1,25 litru, což je 1,25 kg vody, což odpovídá tíze 12,5 N.
-- Síla naměřená siloměrem
Siloměr ukazuje výslednou sílu, kterou musí působit, aby udržel krychli v rovnováze. To odpovídá rozdílu tíhové síly krychle a vztlakové síly:
$F_s = F_g - F_v $ = 20 N - 12,5 N = 7,5 N.
Siloměr ukáže hodnotu přibližně 7,5 N.
Výsledek: 7,5 N
Hint: Určete nejprve objem krychle ze známého vztahu mezi hmotností, hustotou a objemem. Pak určete vztlakovou sílu.
ID: 145;
Tags: ;
Autor: Marek Scholz (admin);
Position: 3/9;
