9. Mechanika kvapalín a plynov

Prírodné vedy » Fyzika

Autor: Dievča ursula (17)
Typ práce: Maturita
Dátum: 31.05.2019
Jazyk: Slovenčina
Rozsah: 645 slov
Počet zobrazení: 155
Tlačení: 11
Uložení: 11

9. Mechanika kvapalín a plynov

  • hydrostatika – časť mechaniky kvapalín ,ktorá skúma podmienky rovnováhy kvapalín a telies do nich ponorených
  • tekutiny – spoločný názov pre plyny a kvapaliny
  • ideálna tekutina – nemá vnútorné trenie = viskozitu
  • 2 základné zákony hydrostatikyPascalov a Archimedov zákon :

1.) Pascalov zákon tlak v tekutine vyvolaný pôsobením vonkajšej sily je vo všetkých miestach v tekutine rovnaký

  • tlak - skalárna fyzikálna veličina ,ktorá charakterizuje stav kvapaliny v pokoji ,v určitom mieste kvapaliny

- udáva tlakovú silu ,ktorej kvapalina pôsobí na jednotkovú plochu (kolmo)

p = F/S [p] = kg . m -1 .. s - 2 = Pa

  • Pascalov zákon sa využíva v hydraulických zariadeniach :

F1 / S1 = F2 / S2

  • hydrostatický tlak – tlak v kvapaline vyvolaný tiažovou silou

ph = h . ƍ . g

  • Hydrostatický tlak sa využíva v spojených nádobách :

ph1 = ph2

h1 . ƍ1 . g = h2 . ƍ2 . g 

h1 / h2 = ƍ1 / ƍ2


  • ) Archimedov zákon teleso ponorené do kvapaliny je nadľahčované hydrostatickou vztlakovou silou ,ktorej veľkosť sa rovná tiaži kvapaliny s rovnakým objemom ako je objem ponorenej časti telesa

Fvz = F2 - F1 = S. (h1 + h) . ƍ . g – S. h1 . ƍ . g = S. h1 . ƍ . g + S. h . ƍ . g - S. h1 . ƍ . g =

= S . h . ƍ . g = VT . ƍ k . g

Fvz =VT . ƍ k . g

  • z Archimedovho zákona vyplýva správanie sa telies v kvapalinách :


1.) Fg > Fvz 2.) Fg = Fvz 3.) Fg < Fvz

m . g > VT . ƍ k . g ƍ T = ƍ k ƍ T < ƍ k

VT . ƍ T . g > VT . ƍ k . g znáša sa v kvapaline stúpa nahor

ƍ T > ƍ k

klesá na dno

  • teleso stúpa dovtedy ,kým sa vztlaková sila nezmenší na hodnotu gravitačnej sily => teleso sa bude v kvapaline vznášať => na tomto sú založené hustomery
  • hydrodynamika – je to časť mechaniky kvapalín ,ktorá sa zaoberá ich prúdením
  • ustálené prúdenie – je to pohyb častíc kvapaliny ,konštantnou rýchlosťou
  • prúdnica - čiara ,ktorá znázorňuje trajektóriu pohybujúcej sa častice v kvapaline

- dotyčnica k nej v ľubovolnom bode znázorňuje smer rýchlosti

- každým bodom kvapaliny prechádza práve jedna prúdnica ,prúdnic je nekonečne veľa a nepretínajú sa , prúdnice kreslíme tam kde má kvapalina väčšiu rýchlosť

  • hydrodynamika je opísaná dvomi zákonmi :
  • ) Rovnica kontinuity alebo spojitosti – súčin prierezu potrubia a rýchlosti prúdiacej kvapaliny je vždy konštantný

S . v = konšt. S1 . v1 = S2 . v2

  • objemový tok – udáva objem kvapaliny ,ktorá pretečie prierezom potrubia za jednotku času

Qv = V/ t = S . s / t = S . v = konšt.

  • objemový tok sa nemení => rôznymi prierezmi potrubia musí pretiecť rovnaké množstvo kvapaliny za daný čas ( kvapalina z potrubia nemôže zmiznúť )
  • Bernounliho rovnica – súčet tlakovej a kinetickej energie jednotkového objemu kvapaliny je konštantný

 p h + ½ . ρ . v 2 = konšt.


  • vyjadrujeme zákon zachovania mechanickej energie v prúdiacej kvapaline
  • použitie Bernounliho rovnice :
  • ) na určenie výtokovej rýchlosti kvapaliny
  • ) na určenie rýchlosti prúdiacej kvapaliny v potrubí
  • prúdenie skutočnej kvapaliny – energia sa spotrebúva na vnútorné trenie => časť tlakovej energie kvapaliny sa premení na vnútornú energiu (kvapaliny sa zohrieva)

- vnútorné trenie nie je všade v kvapaline rovnaké => rýchlosť kvapaliny sa mení od potrubia smerom do stredu (zväčšuje sa)

 

  • podľa pohybu jednotlivých vrstiev kvapaliny rozlišujeme prúdenie :
  1. a) laminárne prúdenie – vrstvy sa pravidelne po sebe posúvajú
  2. b) turbulentné prúdenie – vrstvy sa navzájom prepletajú
  • obtekanie telies – pri vzájomnom pohybe telesa a kvapaliny vzniká odporová sila, ktorá pôsobí proti pohybu, brzdi ho (obdoba trecej sily pri dvoch pevných telesách)

Fo = ½ . C . ρ . S . v 2

  • C – súčiniteľ odporu – charakterizuje tvar telesa
  • hydrostatický paradox – tlak, ktorý vzniká na dne nádoby, nezávisí od množstva kvapaliny v nádobe, len od jej výšky
  • hydrodynamický paradox – zúženie potrubia, ktorým preteká kvapalina

- vyvolá zníženie tlaku

Učebný materiál si môžeš pozrieť v dokumente PDF kliknutím na nasledujúci odkaz:
Oboduj prácu: 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 (10-najlepšie, priemer: 0)

:: Prihlásenie



Založiť nové konto Pridať nový referát

Odporúčame

Prírodné vedy » Fyzika

:: KATEGÓRIE - Referáty, ťaháky, maturita:

0.017