Mojca je opazovala brata, ko je ta želel zamenjati pnevmatike na avtomobilu.
Spraševala se je, kako je mogoče, da brat sam ne bi mogel dvigniti avtomobila, z dvigalko pa mu to lahko uspe?
Za začetek se spomnimo, da se snovi, o katerih se pogovarjamo pri fiziki, glede na različna agregatna stanja delijo na: trdnine, kapljevine in pline.
(Primere in lastnosti si oglej na desni strani).
Tako kapljevine kot plini pa imajo to lastnost, da tečejo. Torej so plini in kapljevine TEKOČINE.
Če te zanima, zakaj tekočine sploh tečejo, odpri ta zavihek.
Tekočine tečejo zaradi razlik v tlakih – voda iz pipe teče, ker je tlak v cevvi večji, kot zunaji.
Plin pa teče iz jeklenke, ker je tlak v jeklenki večji kot zunanji tlak.
TRDNINE
– imajo določeno obliko
primeri:
led kamnine
KAPLJEVINE
– nimajo stalne oblike, zavzamejo obliko posode
– ustvarijo gladino in kapljice
primeri:
voda lava
PLINI
– nimajo stalne oblike
– razporedijo se po vsem prostoru
primeri:
zrak, ujet v balonu jeklenka s plinom
KAJ PA SE ZGODI S TEKOČINAMI, ČE NANJE DELUJEMO S SILO?
Oglejmo si poskus:
Napihnjen balon stiskamo.
Zakaj se balon napne tudi na vrhnji strani, če pa ga stiskamo samo na spodnji?
Razlaga poskusa
Balon smo napihnili in tako je v njem sedaj ujeta tekočina – zrak.
Na balon delujemo s silo tako, da ga stiskamo. S tem, ko z neko silo delujemo na površino, povzročimo povečanje tlaka znotraj balona.
To povečanje tlaka pa se prenese enakomerno po celotni tekočini (torej po zraku znotraj balona), v vse smeri. Tlak se tako poveča tudi na vrhnjem delu balona in zato se balon napne.
UGOTOVITVE:
1. Povečanje tlaka se po tekočini prenese enakomerno v vseh smereh.
2. V zaprti tekočini je tlak povsod enak.
3. Kadar se tlak v tekočini spremeni, se spremenijo tudi sile na steno posode.
KAKO PA DELUJE SILA TEKOČINE NA STENO POSODE?
Oglejmo si poskus:
V balonu je narejenih več luknjic.
V balon natočimo vodo in dno balona stisnemo. Voda začne brizgati iz luknjic.
Opazuj smer curkov glede na steno posode (balona). Kaj opaziš?
Razlaga poskusa
Kot smo razložili že pri prejšnjem poskusu, se tlak prenese po celotni tekočini.
Zaradi tlaka v balonu deluje sila vode na stene balona pravokotno (za lažjo predstavo glej spodnjo sliko, kjer je narisanih nekaj sil).
Sila vode je torej pravokotna na steno posode.
UGOTOVITEV:
1. Sila vode je pravokotna na steno posode.
Tlak v tekočinah izkoriščamo tudi v HIDRAVLIČNIH NAPRAVAH, ena izmed njih je tudi hidravlična dvigalka, kot jo vidiš na desni strani.
To je naprava, sestavljena iz cevi, katere prvi del je ožji, drugi pa širši.
V cevi je tekočina, zapira pa jo dva bata.
Če premaknemo en bat – pritisnemo nanj s silo F1, se tlak pod batom poveča in se prenese po vsej tekočini do drugega bata, ki se zaradi povečanja tlaka premakne navzgor s silo F2.
Ker za tlak v zaprti tekočini velja, da je povsod enak, tudi za tlaka pod bati velja, da sta enaka:
Opazimo lahko: če pritisnemo na manjši bat z neko silo, bo večji bat navzgor deloval z večjo silo.
Pri tem poglavju si se naučil/ -a:
kaj so to tekočine,
kako se povečanje tlaka prenese po tekočini,
kakšen je tlak v zaprti tekočini,
kako deluje sila tekočine na steno posode,
kako delujejo hidravlične naprave.
Sedaj Mojca razume, zakaj lahko brat dvigne težak avtomobil! Preveri, če razumeš tudi ti!
Dvigalka, ki jo je uporabil brat, deluje na princip hidravlične dvigalke.
Brat torej pod avtomobil podstavi večji bat dvigalke, sam pa pritiska na manjšega – torej lahko z delovanjem manjše sile na manjši bat povzroči večjo silo, s katero pa lahko večji bat dvigne avtomobil.
Za še več primerov in nalog o tlaku v tekočinah pa kar hitro klikni na spodnji gumb:
