Hydrostatický tlak

z Wikipédie, slobodnej encyklopédie
Prejsť na: navigácia, hľadanie

Hydrostatický tlak v kvapalinách a plynoch (aerostatický tlak) je tlak spôsobený ich hmotnosťou. V gravitačnom poli zeme pôsobí tiaž silou na vrstvy pod nimi. Gravitačná sila prepočítaná na plochu vyjadruje hydrostatický tlak v danej výške (hĺbke).

kde

  • je hustota kvapaliny alebo plynu

je tiažové zrýchlenie (na Zemi 9,81 m.s−2 , no často sa používa zaokrúhlená hodnota 10 )

  • je hĺbka (výška kvapalinového alebo plynného stĺpca), v ktorej chceme hydrostatický tlak vypočítať.

Na kvapalinu, ktorá sa nachádza v tiažovom poli Zeme, pôsobí tiažová sila. Táto sila má rovnaký vplyv ako ktorákoľvek iná vonkajšia sila pôsobiaca na kvapalinu. Voľný povrch (hladina) kvapaliny sa snaží zaujať takú polohu, aby bol kolmý ku vonkajšej sile, teda k tiažovej sile. Výsledkom je skutočnosť, že voľný povrch (pokojnej) kvapaliny je vždy kolmý k tiažovej sile. Napr. v nádobách je voľná hladina kvapaliny vždy vodorovná, hladiny veľkých vodných plôch (napr. oceánov) sú zakrivené ako povrch Zeme a pod.

Hydrostatickým tlakom tlačí kvapalina na telesá do nej ponorené, na steny nádoby v ktorej je umiestnená . Hydrostatický tlak závisí priamo úmerne od hĺbky kvapaliny (výške kvapalinového stĺpca), hustoty kvapaliny a od gravitačnej konštanty. Nezáleží teda na množstve (hmotnosti a objeme) kvapaliny.

Hydrostatický tlak pôsobí všetkými smermi kvôli rozkladu síl medzi časticami kvapaliny do rôznych smerov.

Obdoba hydrostatického tlaku pôsobiaceho v kvapalinách sa vyskytuje tiež v plynoch, kde sa označuje ako aerostatický tlak.

Označovanie[upraviť | upraviť zdroj]

  • Značka: ph
  • Základná jednotka SI: pascal, skratka Pa
  • Ďalšie jednotky: pozri Tlak

Matematické vyjadrenie[upraviť | upraviť zdroj]

Pokiaľ je v nádobe o priereze so zvislými stenami kvapalina do výšky , je objem kvapaliny v nádobe . Ak je hustota kvapaliny , je hmotnosť kvapaliny v nádobe . Tiažová sila pôsobiaca na dno nádoby je . Tlak pri dne nádoby má teda hodnotu .

Hydrostatický tlak v hĺbke pod hladinou kvapaliny o hustote môžeme zapísť v tvare

hydrostatický tlak v reálnej kvapaline na zemskom povrchu je súčet hydrostatického tlaku kvapaliny a atmosférického tlaku vzduchu

ha a

kde ph je hydrostatický tlak kvapaliny a pa je atmosférický tlak

Hydrostatický tlak závisí na hĺbke kvapaliny, na hustote kvapaliny a na tiažovom zrýchlení .

Pozri aj[upraviť | upraviť zdroj]