Ilmu Pengetahuan

Kapaliny, a to jak kapaliny, tak plyny, mají různý stupeň viskozity. Viskozita je v podstatě třecí síla mezi molekulami, které tvoří tekutinu. Molekuly, které tvoří tekutinu, se o sebe při proudění třou. V kapalinách je viskozita způsobena kohezí (přitažlivostí mezi podobnými molekulami). V plynech je viskozita způsobena srážkami mezi molekulami.

Kapalné tekutiny obvykle tečou snadněji, například voda. Naopak hustší tekutiny tečou hůře, například olej na vaření, olej, med atd. Můžete si to dokázat nalitím vody a oleje na vaření na šikmou podlahu. Voda bude rozhodně téct rychleji než olej na vaření nebo olej. Viskozita tekutiny závisí také na teplotě. Čím vyšší je teplota kapaliny, tím méně je kapalina viskózní. Například když matka smaží v kuchyni rybu, původně hustý olej na vaření se po zahřátí stává tekutějším. Naopak, čím vyšší je teplota plynu, tím viskóznější se plyn stává.

Více informací

Viděli jste někdy svíčku? Doufejme, že ji použijete. Jeden zajímavý jev, který můžeme pozorovat, když svíčka hoří. Spodní část hořícího knotu svíčky je obvykle vždy mokrá od roztaveného vosku (na knotu). Přítomnost roztaveného vosku na knotu znamená, že svíčka může hořet dlouho. Co způsobuje, že se roztavený vosk pohybuje nahoru k hořícímu knotu svíčky? Stejný jev můžeme pozorovat u pochodní.

Mnoho zajímavých věcí v našich životech je podobných jevům, které se vyskytují u svíček a olejových lamp. Je to, jako by kapalina měla nohy, které jí umožňují pohybovat se vzhůru. Můžete to vědecky vysvětlit? Jedním z fyzikálních konceptů, které mohou vysvětlit jevy vyskytující se u svíček, olejových lamp a mnoha dalších souvisejících jevů, je kapilarita.

Více informací

Materiál k Archimédovu zákonu

Viděli jste někdy loď? Pokud jste žádnou neviděli naživo, doufejme, že jste ji viděli v televizi nebo na internetu. Loď s velmi velkou hmotností se nepotopí, zatímco malá, lehká skála ano. Proč tomu tak je? Odpověď je celkem jednoduchá, pokud rozumíte pojmům vztlaku a Archimédova zákona.

V každodenním životě zjistíme, že předměty umístěné v tekutině, například skála, mají menší hmotnost, než když předmět v tekutině není. Můžete mít potíže se zvednutím kamene z povrchu země, ale stejná skála se snadno zvedne ze dna bazénu. To je způsobeno vztlakovou silou. Vztlak vzniká v důsledku rozdílu tlaku tekutiny v různých hloubkách. Tlak tekutiny se zvyšuje s hloubkou, čím hlouběji je tekutina, tím větší je tlak tekutiny. Když je předmět umístěn v tekutině, bude rozdíl v tlaku mezi tekutinou nad předmětem a tekutinou pod předmětem. Tekutina umístěná na dně předmětu má větší tlak než tekutina umístěná nahoře.

Více informací

Materiál pro tlakovou kapalinu

Ve fyzice je tlak definován jako síla na jednotku plochy, kde směr síly je kolmý k ploše povrchu. Matematicky se tlak vyjadřuje rovnicí P = F/A, kde P = tlak, F = síla a A = plocha povrchu. Jednotkou síly (F) je Newton (N), jednotkou plochy jsou metry čtvereční (m² ⁾ . Protože tlak je síla na jednotku plochy, jednotka tlaku je N/m² ^. Jiný název pro N/m² ^je pascal (Pa). Pascal se používá jako jednotka tlaku na počest Blaise Pascala.

Když je tekutina v klidu, působí na ni silou kolmou k celému povrchu, se kterým je v kontaktu. Uvažujme například vodu ve sklenici; každá část vody vyvíjí sílu kolmou ke stěně skla. Každá část vody tedy vyvíjí sílu kolmou ke každé jednotce plochy nádoby, kterou zaujímá. Toto je důležitá vlastnost statické tekutiny, tedy tekutiny v klidu. Když tekutina vyvíjí sílu na povrch, kde síla není kolmá, povrch vyvine reakční sílu, která také není kolmá. To způsobí, že tekutina proudí. Ve skutečnosti však tekutina zůstává v klidu. Proto je v tekutině v klidu síla vždy kolmá k povrchu nádoby, kterou zaujímá.

Více informací

Pochopení statických a dynamických tekutin

Ve fyzice je tekutina definována jako látka, která může proudit. Dozvěděli jste se, že materiály, se kterými se setkáváme v každodenním životě, se skládají z pevných látek, kapalin a plynů. Pojem tekutina zahrnuje jak kapaliny, tak plyny, protože kapaliny jako voda a plyny jako vzduch mohou proudit. Pevné látky jako hornina nebo železo proudit nemohou, a proto je nelze klasifikovat jako tekutiny. Pro lepší pochopení tohoto vysvětlení je užitečné zvážit několik příkladů z každodenního života. Když se sprchujete, rozhodně potřebujete vodu. Abyste se dostali do nádrže, voda teče buď z pramene, nebo se čerpá ze studny. Voda je jedním z příkladů kapaliny. Existují i ​​další příklady kapalin, jako je mazací olej, mléko atd. Všechny tyto kapaliny lze klasifikovat jako tekutiny, protože mohou proudit z jednoho místa na druhé. Plyny jsou také tekutiny. Plyny mohou také proudit z jednoho místa na druhé. Poryv větru je příkladem pohybu vzduchu z jednoho místa na druhé.

Více informací

Pochopení povrchového napětí

Povrchové napětí vzniká proto, že povrch kapaliny má tendenci tuhnout a vytvářet tenký membránový vzhled. To je ovlivněno kohezními silami mezi molekulami vody. Pro lepší pochopení tohoto vysvětlení si vezměme následující ilustraci. Uvažujme kapalinu v nádobě.

Molekuly kapaliny se obvykle navzájem přitahují. Uvnitř kapaliny je každá molekula kapaliny obklopena dalšími molekulami na každé straně; ale na povrchu kapaliny jsou molekuly kapaliny pouze po stranách a pod ním. Nahoře nejsou žádné další molekuly kapaliny. Protože se molekuly kapaliny navzájem přitahují, na molekuly uvnitř kapaliny působí nulová síla. Naopak molekuly kapaliny na povrchu jsou přitahovány molekulami kapaliny po stranách a pod ním. Výsledkem je, že na povrchu kapaliny působí síla směřující dolů. Kvůli této síle směřující dolů má kapalina na povrchu tendenci zmenšovat svůj povrch a co nejvíce se smršťovat.

Více informací

Říká se jí Poiseuillova rovnice, protože ji objevil zesnulý Jean Louis Marie Poiseuille (1799-1869). Jak bylo vysvětleno, každou tekutinu lze považovat za ideální tekutinu. Ideální tekutiny nemají viskozitu. Pokud si představíme ideální tekutinu proudící v potrubí, každá část tekutiny se pohybuje stejnou rychlostí (v). Na rozdíl od ideálních tekutin mají skutečné tekutiny, neboli tekutiny, se kterými se setkáváme v každodenním životě, viskozitu. Protože mají viskozitu, například při proudění v potrubí se rychlost každé části tekutiny mění. Vrstva tekutiny uprostřed se pohybuje rychleji (v je velké), zatímco vrstva tekutiny připojená k potrubí se nepohybuje, tj. zůstává v klidu (v = 0). Takže od středu k okraji potrubí se každá část tekutiny pohybuje různými rychlostmi. Abyste to snáze pochopili, podívejte se na obrázek níže…

Více informací

Hustota materiálu a měrná hmotnost

Hustota

Jednou z důležitých vlastností látky je hustota. Hustota je poměr hmotnosti látky k jejímu objemu. Matematicky se zapisuje jako:

ρ = m/V

ρ je řecké písmeno běžně používané k označení hustoty, m označuje hmotnost a V objem. Hustota homogenní tekutiny se zásadně liší od hustoty homogenní pevné látky. Například železo nebo led mají stejnou hustotu v každé části. To se liší od tekutin, jako je atmosféra nebo voda. V zemské atmosféře platí, že čím výše je atmosféra od zemského povrchu, tím nižší je hustota, zatímco například u mořské vody platí, že čím hlouběji je hustota, tím větší je hustota. Hustota homogenní tekutiny může záviset na faktorech prostředí, jako je teplota a tlak.

Více informací

Téma experimentu: Druhý Newtonův zákon

Cíl experimentu: – Zkoumat vztah mezi silou a zrychlením

– Zkoumání vztahu mezi hmotností a zrychlením

Nářadí a materiál: Kolejnice, napájecí zdroj, víceúrovňový nosník, dynamický vlak, záznamník času, páska, závaží o hmotnosti 50 gramů (3), propojovací kabely.

Kroky přípravy:

Více informací

Téma experimentu: Rovnoměrně zrychlený lineární pohyb

Cíl experimentu: – Pozorovat objekty pohybující se přímočarým směrem konstantní rychlostí.

– Znát graf zrychlení-čas, graf rychlosti-čas, graf vzdálenosti-čas

– Výpočet zrychlení objektu

Nářadí a materiál: Kolejnice, napájecí zdroj, víceúrovňové nosníky, dynamický vlak, záznamník času, páska, zátěž 50 gramů, propojovací kabely.

Kroky přípravy:

Více informací