Archim

1
Archiméduv zákon pro plyny
2
Vztlaková síla v atmosfére

• Atmosférický tlak klesá s výškou
• V okolí horní cásti každého telesa je tlak nižší
  než v dolní
• Výslednice tlakových sil mírí vzhuru vztlaková
  síla

3
Archiméduv zákon

• Vztlaková síla pusobící na teleso v atmosfére je
  rovna tíhové síle, která by pusobila na vzduch s
  objemem telesa
• Platí FVZ V . ? . g
• Platí pro všechny plyny

4
Celková síla pusobící na telesa v atmosfére

• Výsledná síla
• Tlaková síla
• Vztlaková síla
• Další síly vznikající pohybem telesa nebo pohybem
  vzduchu

5
Proc ve vzduchu nepocitujeme vztlak podobne jako
v kapaline?
Hustota vody je asi 1000 x vetší než hustota
vzduchu
Ve vode pusobí 1000 x vetší vztlaková síla
Hustota vetšiny teles je mnohem vetší než
hustota vzduchu
Vztlaková síla je mnohem menší než síla tíhová
6
Pokus

• Vyfoukni bublinu bublifukem
• Pak do bublifuku foukni plastovou lahví, která
  byla predtím ponorená do horké vody
• Jaký je rozdíl v pohybu bublin?

7
Výsledná síla ve vzduchu

• Muže mírit i smerem vzhuru
• tíhová síla lt vztlaková síla
• prumerná hustota telesa lt hustota vzduchu

Meteorologický balon
Poutový balonek
Horkovzdušný balon
8
Plynné látky, které mají menší hustotu než vzduch

• Vodík
• Helium
• Metan
• Amoniak
• Teplý vzduchu (s rostoucí teplotou se
  výrazne snižuje i hustota)

9
Hustota plynu
Látka Hustota kg/m3
Acetylen 1,147
Amoniak 0,75
Argon 1,759
Bromvodík 3,563
Butan 2,559
Dusík 1,234
Ethan 1,24
Ethylen 1,235
Fluor 1,673
Helium 0,1762
Chlor 3,12
Chlorovodík 1,605
Kyslík 1,409
Methan 0,707
Neon 0,888
Oxid dusnatý 1,323
Oxid dusný 1,938
Oxid siricitý 2,82
Oxid uhelnatý 1,234
Oxid uhlicitý 1,951
Ozon 2,114
Propan 1,942
Sirovodík 1,501
Vodík 0,088 95
Vzduch (suchý) 1,275 9
10
Vztlaková síla

• Závisí na objemu telesa

Balony pro let do velmi vysokých
výšek (stratosféry) startují poloprázdné
Teprve ve velkých výškách se vlivem klesajícího
atmosférického tlaku jejich obal vyplní
11
Let balonu

• Každý balon muže dosáhnout jen urcité výšky
• S rostoucí výškou klesá hustota vzduchu, proto
  klesá i vztlaková síla
• V urcité výšce

rovná se
Vztlaková síla
Tlaková síla
12
Otázky a úkoly

• Jakým zpusobem mení výšku letu piloti
  horkovzdušných balonu?
• Jaká vztlaková síla pusobí na železné závaží s
  hmotností 1 kg ve vode a ve vzduchu?
• Za bezvetrí je nekdy videt, že kour stoupá z
  komína kolmo vzhoru, v urcité výšce se ale
  kourová clona zalomí a pokracuje téme vodorovne.
  Proc?

13
Odpovedi

• Piloti mení výšku zmenou prumerné hustoty, kterou
  dosahují zahríváním vzduchu v balonu. (dále napr.
  odhazováním záteže vysypáváním písku z pytlu)
• FVZ V.?vzduchu.gve vzduchu (hustota
  vzduchu) Objem V m ?železa (1 7860 0,000127
  m3)
• FVZ 0,000127.1,2759.10 0,00164 N
• FVZ V.?vody.gve vode (hustota vody)
• FVZ 0,000127.1000 .10 1,27 N
• Bezvetrí muže být jen v dolních vrstvách, ve
  vetších výškách mohou vanout silné vetry. Navíc
  kour z komína chladne, prestává stoupat, když se
  jeho hustota vyrovná hustote okolního vzduchu.

14
Zapamatuj a zapiš

• I v atmosfére platí Archiméduv zákon vztlaková
  síla pusobící na teleso v atmosfére je rovna
  tíhové síle, která by pusobila na vzduchu s
  objemem telesa
• FVZ V . ? . g Vobjem telesa
• ? hustota vzduchu, g gravitacní konstanta
• Vztlaková síla pusobící na teleso mírí svisle
  vzhuru.
• Je-li prumerná hustota telesa menší než hustota
  vzduchu, teleso v atmosfére stoupá.