OFRII.com - Red Rocket OFRII.com - Samuraj - bojove umeni - zbrane OFRII.com - Svt Ponorek OFRII.com - 3D medely - 3D tisk - 3D scan OFRII.com - Akvaristika, Akvarijn ryby, Akvarijn rostliny ORFII.com - Freediving - voln potapn ORFII.com - Astrologie - horoskop, znamen, souhvzd, zvrokruhy ORFII.com - Vesmr - planety, galaxie, hvezdy ORFII.com
Menu
Reklama
AONN.cz
NIKEE Fur TV - online epizody na nikee.net
Spřátelené Weby
Gamesnici.cz - Herni web - Superhry a hry online
1HRY.cz - hry online zdarma
NIKEE HRY, superhry, 1000her, webhry, flash hry, hry online, hry zdarma
HRY2.eu - hry online, 1000her, mimoni, planeta mimonu, herna, webhry, herni, minihry
Uloz si video Nahnoji.cz
biotechart.cz - animovane obrazky GIF z oblasti biologie, technologie a umeni
webmine.cz - Monetize your web!

Princip ponorky - Teorie

Z vlastní zkušenosti víme, že tělesa ponořená ve vodě se zdají být lehčí než na vzduchu. Ve vodě totiž na těleso působí síla, kterou nazýváme vztlaková síla Fvz a má opačný směr než tíhová síla FG.

Vztlaková síla vzniká jako výslednice hydrostatických sil působících na povrchu tělesa v kapalině v klidu. Uvažujme těleso tvaru kvádru s podstavou o plošném obsahu S a výšce h, které je zcela ponořeno v kapalině o hustotě r. Podstavy kvádru jsou rovnoběžné s vodorovným povrchem kapaliny. Na všechny stěny kvádru působí kapalina hydrostatickými tlakovými silami. Tlakové síly působící na boční stěny jsou stejně velké a opačného směru, proto se vzájemně ruší. Na horní podstavu v hloubce h1 působí tlaková síla F1 o velikosti F1 = ρSh1g, na dolní podstavu v hloubce h2 tlaková síla F2 o velikosti F2 = ρSh2g. Výslednice sil F1 a F2 je vztlaková síla Fvz o velikosti

Fvz = F - F1 = pSh2g - pSh1g = pSg (h2 - h1)

vzhledem k tomu, že h = h2h1

Fvz = pSgh = pVg

kde V = Sh je objem kvádru.

Poněvadž ve vztahu Fvz = ρVg představuje součin ρV hmotnost m kapaliny stejného objemu, jako je objem ponořeného tělesa, a součin ρVg = mg tíhu kapaliny o tomto objemu, můžeme říci, že velikost vztlakové síly Fvz se rovná tíze kapaliny o objemu ponořené části tělesa.

Archimedes

K tomuto poznatku dospěl již ve 3. století př. n. l. Archimédes. Podle Vitruvia se o něm vypráví, že dostal za úkol od krále Hierona zjistit, zda zlatníci vyrobili celou korunu z přesně odváženého zlata. Jednou, když se koupal, tak si všiml, že z vany odtéká přesně stejné množství vody, jako je objem ponořené části těla. S výkřikem „HEUREKA, HEUREKA!!!“ (objevil jsem) pádil prý tehdy nahý ulicemi Syrakus, sledovaný udivenými spoluobčany. Jeho poznatky o vztlakové síle dnes shrnujeme pod názvem Archimédův zákon:

těleso ponořené do kapaliny je nadlehčováno vztlakovou sílou, jejíž velikost se rovná tíze kapaliny stejného objemu, jako je objem ponořeného tělesa.

Podobně jako v kapalinách jsou tělesa nadlehčována také v plynech. Vzhledem k velmi malé hustotě plynů je vztlaková síla působící na těleso umístěné v plynu mnohem menší než vztlaková síla působící na totéž těleso v kapalině.

Důsledkem Archimédova zákona je různé chování těles v kapalině. Na těleso působí vztlaková síla Fvz a tíhová síla Fg. Výslednice působících sil má směr síly větší a velikost rovnou rozdílu velikostí obou sil. Porovnáváme–li velikosti těchto sil, může nastat jeden ze tří případů:

FG < Fvz, ρT < ρ – těleso plove na hladině

FG > Fvz, ρT > ρ – těleso klesá ke dnu

FG = Fvz, ρT = ρ – těleso se vznáší v kapalině.

Tyto případy platí i pro ohraničený objem plynu anebo kapaliny. Olej plave na vodě, voda plave na rtuti.

Různé možnosti poměru vztlakové a tíhové síly.

Zajímavost z biologie: vztlakovou sílu využívá i řada zvířat: velrybám umožňuje přežít vlastní hmotnost (jejich vlastní tělo by je mohlo „zavalit“), rybám zase plavat. Ryby mají speciální orgán – jakýsi vzduchový měchýř, který rybě pomáhá zdržovat se v určité hloubce, kde hustota vody je stejná jako hustota ryby. Když se ryba pomocí ploutví ponořuje do větší hloubky, její tělo se vlivem vnějšího tlaku vody stlačuje, čímž se stlačuje i samotný měchýř. Ryba je nadlehčována menší vztlakovou silou a nezadržitelně klesá ke dnu. Čím níž klesá, tím víc roste okolní tlak vody, tím víc se rybí tělo stlačuje a tím rychleji ryba klesá. Přesně to stejné ale v opačném směru se děje, když ryba pomocí svých ploutví plave vzhůru. K ponořování ani k vynořování neslouží stahy rybího měchýře, jak se v roce 1685 domníval prsoučasných výzkumů pomáhá měchýř rybě k udržení se v určité hloubce v nehybné poloze. Lidské tělo má menší hustotu než sladká voda, plove samo od sebe na povrchu vody. Jenže rovnováha je velmi přesná. Stačí vztyčit ruce nad hladinu, tak jak to tonoucí dělají, a objem vody vytlačené tělem nedostačuje na nadlehčení a hlava klesne pod hladinu. Před utonutím se zachráníte takto: lehněte si na záda, tlačte ruce dolů a hlavu s ústy dozadu vzhůru, silně vdechujte a krátce vydechujte. Ještě lepší poloha je s rukami u těla a hlavou silně zvrácenou vzad v téměř vzpřímené poloze.



Podobně jako rybí měchýřky pracují i ponorky. Na trupu mají podélné dutiny (tzv. vyrovnávací nebo balastní nádrže), které lze plnit vzduchem nebo vodou. Tím se mění průměrná hustota ponorky a na ponorku působí různě velká vztlaková síla. Plní–li se komory vodou, ponorka se potápí, vytlačuje–li se voda z komor vzduchem, ponorka se vynořuje.

Video: jak funguje ponorka

Ponorky
© Ofrii 2012 - kontakt
NIKEE.net
ALYSS.cz
SIFEE.biz
ENKII.cz
OFRII.com