Schůzka KMD při Gymnáziu Cihelní ve Frýdku-Místku: Pascalův zákon
Na schůzce KMD při Gymnáziu Cihelní ve Frýdku-Místku jsme se tentokrát věnovali pokusu s tlakem v kapalině. Vytvořili jsme jednoduchý pokus s plastovou lahví, do které jsme udělali několik otvorů. Cílem schůzky bylo ukázat, že voda v nádobě působí tlakem na stěny nádoby a že tlak kapaliny závisí na hloubce.
Pomůcky:
K pokusu jsme použili plastovou láhev, vodu, ostrý hřebík nebo špendlík a misku nebo umyvadlo na zachycení vytékající vody.
Postup:
Nejprve jsme si připravili prázdnou plastovou láhev. Do její boční stěny jsme udělali několik malých otvorů v různých výškách. Poté jsme otvory prstem zakryli a láhev jsme naplnili vodou. Když byla láhev naplněná, prsty jsme uvolnili a pozorovali jsme, jak voda jednotlivými otvory vytéká.
Pozorování:
Zjistili jsme, že voda vytékala ze všech otvorů, ale ne stejně. Z otvoru, který byl nejníže, voda stříkala nejdále. Z otvorů výše vytékala voda menší rychlostí a dopadala blíže k láhvi. Bylo vidět, že tlak vody není ve všech místech stejný.
Vysvětlení:
Voda v láhvi působí tlakem na stěny nádoby. Čím hlouběji se otvor nachází pod hladinou vody, tím větší tlak na něj voda působí. Proto voda z nejnižšího otvoru vytékala největší rychlostí a dostříkla nejdále.
Tento pokus souvisí s tlakem v kapalinách. V kapalině se tlak šíří všemi směry, ale zároveň platí, že hydrostatický tlak roste s hloubkou. Proto je u dna nádoby tlak větší než těsně pod hladinou.
Závěr:
Zjistili jsme, že voda v nádobě působí tlakem na její stěny. Tento tlak je větší v místech, která jsou hlouběji pod hladinou. Pokus nám ukázal, proč voda z nižších otvorů vytéká větší rychlostí než z otvorů výše.
Otázky a odpovědi k pokusu:
- Proč voda vytékala z otvorů v láhvi?
Protože voda v láhvi působila tlakem na stěny nádoby a vytlačovala se ven otvory. - Proč voda z nejnižšího otvoru stříkala nejdále?
Protože u nejnižšího otvoru byl největší hydrostatický tlak. - Na čem závisí tlak kapaliny v nádobě?
Tlak kapaliny závisí hlavně na hloubce pod hladinou, hustotě kapaliny a gravitačním zrychlení. - Proč voda z horního otvoru vytékala menší rychlostí?
Protože horní otvor byl méně hluboko pod hladinou, a proto na něj působil menší tlak vody. - Co je hydrostatický tlak?
Hydrostatický tlak je tlak, kterým kapalina působí v určité hloubce. - Souvisí pokus s Pascalovým zákonem?
Ano, pokus souvisí s chováním tlaku v kapalině. Ukazuje, že kapalina působí tlakem na stěny nádoby. Přesněji ale ukazuje hlavně hydrostatický tlak, který roste s hloubkou. - Co by se stalo, kdybychom láhev naplnili více?
Hladina vody by byla výše, tlak u otvorů by se zvětšil a voda by mohla vytékat větší rychlostí. - Kde se s podobným jevem setkáváme v běžném životě?
S podobným jevem se setkáváme například u přehrad, vodních nádrží, potrubí nebo při vytékání vody z děravé nádoby.
Zapsal Tomáš Urbánek
