1. ÚVOD, ZÁKLADNÍ POJMY

Podobné dokumenty
PROCESY V TECHNICE BUDOV cvičení 1, 2

Základy fyziky + opakovaná výuka Fyziky I

MECHANIKA KAPALIN A PLYNŮ. Mgr. Jan Ptáčník - GJVJ - Fyzika - Mechanika - 1. ročník

34_Mechanické vlastnosti kapalin... 2 Pascalův zákon _Tlak - příklady _Hydraulické stroje _PL: Hydraulické stroje - řešení...

Hydromechanické procesy Hydrostatika

6. Mechanika kapalin a plynů

Vodohospodářské stavby BS001 Hydraulika 1/3

Aproximativní analytické řešení jednorozměrného proudění newtonské kapaliny

Příklady z hydrostatiky

Základní pojmy a jednotky

Tlak v kapalinách a plynech Vztlaková síla Prodění kapalin a plynů

Mechanika tekutin. Tekutiny = plyny a kapaliny

BIOMECHANIKA. Studijní program, obor: Tělesná výchovy a sport Vyučující: PhDr. Martin Škopek, Ph.D.

ρ = 1000 kg.m -3 p? Potrubí považujte za tuhé, V =? m 3 δ =? MPa -1 a =? m.s ZADÁNÍ Č.1

Mechanika kapalin a plynů

HYDROMECHANIKA 3. HYDRODYNAMIKA

Základní škola Kaplice, Školní 226

Na libovolnou plochu o obsahu S v atmosférickém vzduchu působí kolmo tlaková síla, kterou vypočítáme ze vztahu: F = pa. S

Hydrostatika F S. p konst F S. Tlak. ideální kapalina je nestlačitelná l = konst. Tlak v kapalině uzavřené v nádobě se šíří ve všech směrech stejně

PROCESNÍ INŽENÝRSTVÍ 7

Připravil: Roman Pavlačka, Markéta Sekaninová Hydrostatika

4. Kolmou tlakovou sílu působící v kapalině na libovolně orientovanou plochu S vyjádříme jako

CVIČENÍ č. 10 VĚTA O ZMĚNĚ TOKU HYBNOSTI

MECHANIKA KAPALIN A PLYNŮ

7. MECHANIKA TEKUTIN - statika

p gh Hladinové (rovňové) plochy Tlak v kapalině, na niž působí pouze gravitační síla země

CVIČENÍ č. 7 BERNOULLIHO ROVNICE

FYZIKA Mechanika tekutin

KAPALINY. Mgr. Jan Ptáčník - GJVJ - Fyzika - Sekunda

2.3 Tlak v kapalině vyvolaný tíhovou silou Tlak ve vzduchu vyvolaný tíhovou silou... 5

5. Duté zrcadlo má ohniskovou vzdálenost 25 cm. Jaký je jeho poloměr křivosti? 1) 0,5 m 2) 0,75 m 3) Žádná odpověď není správná 4) 0,25 m

Mechanické vlastnosti kapalin hydromechanika

MECHANIKA KAPALIN A PLYNŮ POJMY K ZOPAKOVÁNÍ. Testové úlohy varianta A

FYZIKA I cvičení, FMT 2. POHYB LÁTKY

PLYNY. Mgr. Jan Ptáčník - GJVJ - Fyzika - Sekunda

1 Vlastnosti kapalin a plynů

1141 HYA (Hydraulika)

Projekt realizovaný na SPŠ Nové Město nad Metují. s finanční podporou v Operačním programu Vzdělávání pro konkurenceschopnost Královéhradeckého kraje

ČVUT v Praze Fakulta stavební Katedra Technických zařízení budov. Modelování termohydraulických jevů 3.hodina. Hydraulika. Ing. Michal Kabrhel, Ph.D.

, Brno Připravil: Tomáš Vítěz Petr Trávníček. Úvod do předmětu

Fyzika kapalin. Hydrostatický tlak. ρ. (6.1) Kapaliny zachovávají stálý objem, nemají stálý tvar, jsou velmi málo stlačitelné.

MATEMATIKA III. π π π. Program - Dvojný integrál. 1. Vypočtěte dvojrozměrné integrály v obdélníku D: ( ), (, ): 0,1, 0,3, (2 4 ), (, ) : 1,3, 1,1,

Mechanika kontinua. Mechanika elastických těles Mechanika kapalin

1141 HYA (Hydraulika)

KAPALINY. Mgr. Jan Ptáčník - GJVJ - Fyzika - Termika - 2. ročník

Rovnice rovnováhy: ++ =0 x : =0 y : =0 =0,83

1.5.5 Potenciální energie

Rozumíme dobře Archimedovu zákonu?

BIOMECHANIKA DYNAMIKA NEWTONOVY POHYBOVÉ ZÁKONY, VNITŘNÍ A VNĚJŠÍ SÍLY ČASOVÝ A DRÁHOVÝ ÚČINEK SÍLY

PROCESY V TECHNICE BUDOV cvičení 3, 4

čas t s 60s=1min rychlost v m/s 1m/s=60m/min

Termomechanika cvičení

Výukový materiál zpracován v rámci projektu EU peníze školám

Hydrostatika a hydrodynamika

Třecí ztráty při proudění v potrubí

Vybrané technologie povrchových úprav. Základy vakuové techniky Doc. Ing. Karel Daďourek 2006

3. Silové působení na hmotné objekty

Úvod. K141 HYAR Úvod 0

MECHANIKA HYDROSTATIKA A AEROSTATIKA Implementace ŠVP

Věra Keselicová. duben 2013

VY_32_INOVACE_G hmotnost součástí konajících přímočarý vratný pohyb (píst, křižák, pístní tyč, část ojnice).

Variace. Mechanika kapalin

Mechanika plynů. Vlastnosti plynů. Atmosféra Země. Atmosférický tlak. Měření tlaku

F - Mechanika kapalin - I

FYZIKA. Hydrostatika. KAPALINY Vlastnosti kapalin P1 Pascalův zákon Hydrostatický tlak P2 P3 P4 P5 Archimédův z. P6 P7 P8 P9 P10 Karteziánek

Termodynamika 2. UJOP Hostivař 2014

TERMODYNAMIKA Ideální plyn TENTO PROJEKT JE SPOLUFINANCOVÁN EVROPSKÝM SOCIÁLNÍM FONDEM A STÁTNÍM ROZPOČTEM ČESKÉ REPUBLIKY.

Počítačová dynamika tekutin (CFD) Základní rovnice. - laminární tok -

Pohyby tuhého tělesa Moment síly vzhledem k ose otáčení Skládání a rozkládání sil Dvojice sil, Těžiště, Rovnovážné polohy tělesa

4. V jednom krychlovém metru (1 m 3 ) plynu je 2, molekul. Ve dvou krychlových milimetrech (2 mm 3 ) plynu je molekul

Příklady z teoretické mechaniky pro domácí počítání

I N V E S T I C E D O R O Z V O J E V Z D Ě L Á V Á N Í. = (pascal) tlak je skalár!!! F p = =

Vlastnosti kapalin. Povrchová vrstva kapaliny

Příloha-výpočet motoru

Příklad 1. Jak velká vztlakovásíla bude zhruba působit na ocelové těleso o objemu 1 dm 3 ponořené do vody? /10 N/ p 1 = p 2 F 1 = F 2 S 1 S 2.

STATIKA Fakulta strojní, prezenční forma, středisko Šumperk

PŘÍKLADY Z HYDRODYNAMIKY Poznámka: Za gravitační zrychlení je ve všech příkladech dosazována přibližná hodnota 10 m.s -2.

Hydrochemie koncentrace látek (výpočty)

Mechanické vlastnosti kapalin a plynů. opakování

Fyzika - Kvinta, 1. ročník

Stabilita prutu, desky a válce vzpěr (osová síla)

Střední průmyslová škola, Hronov, Hostovského 910, Hronov. III/2 Inovace a zkvalitnění výuky prostřednictvím ICT M/01 Strojírenství

V následující tabulce jsou uvedeny jednotky pro objemový a hmotnostní průtok.

Základy vakuové techniky

Výukový materiál zpracován v rámci projektu EU peníze školám

FYZIKA 6. ročník 1_Látka a těleso _Vlastnosti látek _Vzájemné působení těles _Gravitační síla... 4 Gravitační pole...

VLASTNOSTI KAPALIN. Část 2. Literatura : Otakar Maštovský; HYDROMECHANIKA Jaromír Noskijevič; MECHANIKA TEKUTIN František Šob; HYDROMECHANIKA

1/6. 2. Stavová rovnice, plynová konstanta, Avogadrův zákon, kilomol plynu

4. Statika základní pojmy a základy rovnováhy sil

1.8.1 Tekutiny, tlak. Předpoklady: Pomůcky: balónek, manometry. Tekutiny: látky, které nemají stálý tvar (přizpůsobí se tvaru nádoby) kapaliny, plyny.

Obsah ARCHIMEDŮV ZÁKON. Studijní text pro řešitele FO a ostatní zájemce o fyziku Marta Chytilová

5b MĚŘENÍ VISKOZITY KAPALIN POMOCÍ PADAJÍCÍ KULIČKY

Vzorové příklady - 2.cvičení

NÁVRH A OVĚŘENÍ BETONOVÉ OPŘENÉ PILOTY ZATÍŽENÉ V HLAVĚ KOMBINACÍ SIL

Řešení úloh krajského kola 60. ročníku fyzikální olympiády Kategorie A Autoři úloh: J. Thomas (1, 2, 3), V. Vícha (4)

Obr. 9.1 Kontakt pohyblivé části s povrchem. Tomuto meznímu stavu za klidu odpovídá maximální síla, která se nezývá adhezní síla,. , = (9.

TUHÉ TĚLESO. Mgr. Jan Ptáčník - GJVJ - Fyzika - Mechanika - 1. ročník

Střední škola automobilní Ústí nad Orlicí

MANUÁL K ŘEŠENÍ TESTOVÝCH ÚLOH

Síla, vzájemné silové působení těles

Transkript:

. ÚVOD, ZÁKLADNÍ POJMY. OBAH, ČLENĚNÍ MECHANIKY TEKUTIN Hdromecanika je součástí mecanik tekutin zabývající se rovnováou kaalin (kaalin v klidu) obem kaalin vzájemným ůsobením kaalin a tuýc těles Mecanika tekutin Hdromecanika Aeromecanika Hdrostatika Hdrodnamika Termomecanika Mecanika tekutin nauka o zákonitostec, jimiž se řídí v klidu i v obu látk tekuté - tekutin Hdrostatika Hdrodnamika nauka o rovnováze kaalin a jejic účinku na tuá tělesa v klidu nauka zabývající se obem kaalin a jejic ůsobením na tuá tělesa. ZÁKLADNÍ POJMY Tekutina Kaalina Vzdušina Ideální kaalina sojitá látka se stejnými vlastnostmi ve všec směrec, tvořená z velmi malýc částic, které sojitě vlňují daný rostor a moou se snadno o sobě osouvat za ůsobení vnějšíc sil (může téci). Nemá vlastní tvar, řejímá tvar rostoru, v němž je obsažena (tekutin kaalin + vzdušin) velmi málo stlačitelná tekutina, měnící svůj objem neatrně se změnami tlaku a telot. vůj objem mění odle tvaru nádob, v níž vlivem zemské řitažlivosti se nacází vžd ve sodní části a vtváří v ní volnou ladinu velmi dobře stlačitelná tekutina měnící svůj objem se změnami tlaku a telot. nadno mění tvar a zaujímá vžd celý rostor, ve kterém se nacází (vzdušin ln + ár) dokonale tekutá bez vnitřnío tření, nestlačitelná, se změnou telot nemění objem, dokonalá nesoudržnost částic - -

Vlastnosti skutečnýc kaalin Vnitřní tření Přitažlivé síl tlačitelnost Absorce (vazkost, viskozita) vvolává odorové síl ůsobící roti vzájemnému osouvání částic tekutin o sobě koezní odmiňují soudržnost tekutin adezní mezi molekulami těles a tekutin, říčina řilnavosti tekutin na stěn těles změna objemu ři změně tlaku sconost tekutin olcovat ln do určité meze nascení Změna skuenství tekutin odstatně mění své vlastnosti Základní veličin určující stav kaalin (stavové veličin) Tlak [Pa] [] Pa N.m - kpa 0 3 Pa Ma 0 6 Pa mpa 0-3 Pa Dříve oužívané jednotk tlaku: k.m - 9,8 Pa ( drostatický tlak mm vodnío slouce) k.cm - 9,8.0 4 Pa - atmosféra (at) torr 33,3 Pa ( drostatický tlak mm rtuťovéo slouce) Pa torr at bar Pa 750.0-5,097.0-5. 0-5 torr 33,3,3595,0-3 33,3. 0-5 at 98066,5 735,56 0,980665 bar.0 5 750,097 Telota t [ ] nebo T [K] T [K] t [ ] + 73,5 T T t t T t!!! T t Hustota ρ [k.m -3 ] nebo měrný objem v [m.k -3 ] ρ v v ρ Voda: ρ 000 k.m -3 Rtuť: ρ 3 600 k.m -3 Benzin: ρ 700 až 750 k.m -3 - -

HYDROTATIKA Hdrostatika je nauka o rovnováze kaalin a jejic účinku na tuá tělesa v klidu. Kaalina je v rovnováze v klidu, jestliže se její částečk neobují vzledem ke stěnám nádob, v níž se nacází, a kaalina nemění svůj tvar Absolutní rovnováa nádoba s kaalinou vůči zemi v klidu Relativní rovnováa nádoba vůči zemi v obu, kaalina vůči stěnám nádob v klidu. TLAK V KAPALINĚ - vvolán vnější silou ůsobící na ovrc kaalin z vnějšku - vvolán vlastní tíou kaalin.. Tlak v kaalině vvolaný vnější silou (tlakem) a) Vnější síla ůsobící na íst ve válci v v v v v v v v v Použití v rai - draulické zvedák, lis, brzd, autojeřáb, vkláění koreb nákl. automobilů aod. b) Tlak tekutin ůsobící na ladinu kaalin - uzavřená nádoba - otevřená nádoba tlak vzdušnéo obalu země (atmosférický tlak) v v v v b v b v v v v v Volná ladina ladinová loca, na kterou ůsobí atmosférický tlak Najatá ladina ladinová loca, na kterou ůsobí jin než atmosférický tlak - 3 -

PACALŮV ZÁKON Tlak v celém objemu kaalin je stejný a je roven tlaku na ovrcu kaalin; v kaalině se šíří rovnoměrně všemi směr, na loc stěn nádob a onořenýc těles ůsobí kolmo Tlaková síla výsledný silový účinek kaalin ůsobící kolmo na stkovou locu stěn a kaalin... Tlak v kaalině vvolaný vlastní tíou kaalin - jeo říčinou je vlastní tía kaalin (drostatický tlak) tlaková čára ρ...ρ..ρ. G V. ρ. ma.. ρ. ma. ρ. ma s Pozn. Hdrostatický tlak lze vjádřit výškou kaalinovéo slouce [m] eodetická výška ρ. Aerostatický tlak a u vzdušin, v raktickýc výočtec se zanedbává Atmosférický tlak vzducu P b - aerostatický tlak vvozený tíou vzdušnéo obalu Země (mění se s tlakem, telotou a výškou) - 4 -

..3 tatický tlak s -vjadřuje účinek vnějšíc sil (tlaků) na kaalinu a vlastní tí kaalin +, kde s v ρ drostatický tlak v ρ vnější tlak s +, kde s eodetická výška ρ. v tlaková výška ρ. s statická výška ρ. Pozn. Působí-li na volnou ladinu otevřené nádob atmosférický tlak, bude statický tlak roven + s b - 5 -

..4 Absolutní tlak, řetlak, odtlak Atmosférický (barometrický tlak) b je zůsobený tíou vzdušnéo obalu Země. Mění se s tlakem, telotou a nadmořskou výškou Normální atmosférický tlak b 0, 035MPa Absolutní tlak měřen od absolutní tlakové nul (vakuum) Absolutní tlak (vžd kladný) + abs b řetlak abs b va b abs odtlak abs b Pozn. těn otevřenýc nádob jsou namáán řetlakem b, neboť účinek barometrickéo tlaku se ruší b b b - 6 -

. ROVNOVÁHA NA ROZHRANÍ TEKUTIN - dělící ladina na rozraní tekutin je v klidu Hladinové loc ladin s konstantním tlakem; jsou vžd kolmé na výsledné zrclení.. ojité nádob s jednou kaalinou a) tejné tlak b Použití vodová, vodoznak, karburátor b) Různé tlak Rovnováa k libovolné ladinové loše +. ρ. +. ρ. + ρ. +. ρ. +... ρ.. ρ Použití: kaalinové manometr Teoretická sací výška čeradla ři 0 ρ.. b s b s & 0m ρ - 7 -

..3 ojité nádob se dvěma nemísícími se kaalinami b + ρ. b +... ρ. ρ ρ. Pozn. Uvedené vzta latí ro trubice většíc růměrů, nelatí ro kailár.3 TLAKOVÁ ÍLA NA PONOŘENÉ TĚNY TĚLE - namáání stěn a těles tlakovou silou je zůsobeno drostatickým tlakem kaalin (řetlakem), neboť barometrický tlak ůsobící ze všec stran nádob, se vzájemně ruší.3. Tlaková síla na vodorovnou stěnu.. ρ. [N], kde. s a. b [m ] P [Pa] drostatický tlak v loubce Hdrostatické aradoon Tlaková síla na dna nádob se stejnou locou dna a výškou ladin je stejná, bť obsaují rozdílné množství kaalin - 8 -

.3. Tlaková síla na svislou stěnu., kde T s b. ρ.. loca onořené stěn drostatický tlak v těžišti onořené loc T T T vzdálenost těžiště onořené loc od ladin tředisko tlaku (oloa tlakové síl) bod 0, obecně latí: I + T, kde I kvadratický moment smočené loc s. T Odvození : Dílčí (elementární tlaková síla).. ρ.. Po dosazení do () Σ. ρ.. Σ. I. ρ.. T. T M (), kde Polou (souřadnici) ůsobiště tlakové síl se určí z rovnová momentů dílčíc tlakovýc sil a výsledné tlakové síl k volné ladině M Σ M i. Σ. Σ. () je kvadratický moment loc k mimotěžišťové ose, ležící v rovině volné I Σ. ladin M. T je statický moment loc k ose Ze teinerov vět latí: I I +. T Rovnice () o dosazení:: I I +. T I + T M.. T T - 9 -

Pro svislou obdélníkovou stěnu (viz ředcozí obr.), kde 3 T, I b., b. 3 b. + + 6 3 b...3.3 Tlaková síla na obecně oloženou rovinnou stěnu T T O α I. metoda výočtu. T I +. T T II. metoda výočtu oužitelná ro i ro křivočaré stěn. je růmět stěn do svislé rovin T G V. ρ. b.. ρ, kde G je mšlená tía kaalin nad smočenou. křivočarou stěnou, b je ak šířka stěn + - 0 -

.3.4 Tlaková síla na křivočarou stěnu., kde je růmět stěn do svislé rovin T G V. ρ. b.. ρ, kde G je mšlená tía kaalin. nad smočenou křivočarou stěnou, b je ak šířka stěn +.4 VZTLAKOVÁ HYDROTATICKÁ ÍLA Arcimédův zákon T T.. ρ.... ρ.. ( ).. vz ρ.. ρ. vz V.ρ. - -

G vz těleso klesá ke dnu G vz těleso lave (vnořené nad ladinou) G vz těleso se volně vznáší v kaalině - -

.5 RELATIVNÍ ROVNOVÁHA KAPALIN Pobuje-li se nádoba s kaalinou unášivým obem římočarým nebo křivočarým, kaalina je vůči nádobě v relativní rovnováze. Hladinová loca je ři tom v každém místě kolmá na výsledné zrclení (sílu).5. Unášivý ob nádob osuvný rovnoměrně zrclený l sm.a Gm tα tα s G a. l l l a..5. Unášivý ob nádob rotační rovnoměrný Odstředivé zrclení ůsobící na částici A a c A.ω Výsledné zrclení a v ac + ac tα A.ω Volná ladina kaalin vtvoří rotační araboloid, který ve svislém středovém řezu je zobrazen arabolou danou rovnicí: ω.. ω r Na obvodu válcové loc (r) je svislá souřadnice.. - 3 -

- 4 -