Hydrostatický paradox

13. leden 2009 | 06.00 |

hydr par
Že nejde roztrhnout pořádný naplněný dubový sud přepásaný navíc železnými obručemi, když do něj nalijeme navíc trochu vody? Tak to neznáte jev zvaný hydrostatický paradox a pokus, který předvedl Blaise Pascal.

Pascal předvedl na náměstí v Rouenu překvapivý pokus. Do pevného dřevěného sudu s obručemi naplněného vodou zasadil dlouhou tenkou svislou trubici zakončenou trychtýřem až do výšky kostelní věže a nalil do ní malé množství vody. Hydrostatická tlaková síla vysokého vodního sloupce sud roztrhla, přestože tíha vody byla nepatrná. Fyzikální podstata toho pokusu spočívá v tom, že hydrostatický tlak závisí pouze na výšce hladiny, nikoli na množství vody. Takže když ta voda z jediné sklenice zaplnila tu úzkou trubičku až do výšky kostelní věže, vyvinula hydrostatický tlak odpovídající té výšce, a zase protože tlaková síla je součinem tlaku a plochy, tak úzká trubička ten tlak snadno vydržela, zatímco na velikou plochu sudu působila mnohem větší tlaková síla, která ten sud roztrhla.
Pascal se v Rouenu zabýval také velikostí atmosférického tlaku a při svém veřejném pokusu naplňoval dvě trubice 14 metrů vysoké vodou a francouzským červeným vínem a nechal obecenstvo hádat, která z těchto dvou kapalin vytvoří vyššší sloupec udržovaný atmosférickým tlakem.
Hydrostatický paradox (hydrostatické paradoxon) je skutečnost, že hydrostatická tlaková síla na dno nádoby naplněné do stejné výšky stejnou kapalinou je vždy stejná bez ohledu na objem či hmotnost kapaliny. Nádoby stejně vysoké se stejně velkým dnem se mohou lišit jedině tvarem nádoby - nahoře zužující se nádoba pojme menší množství kapaliny, nahoře rozšiřující se nádoba pojme větší množství kapaliny. Tíha kapalin v těchto nádobách bude různá, tlaková síla na dno však bude stejná.
Rozdíl mezi tíhou kapaliny a tlakovou silou kapaliny na dno je způsoben silou reakce stěn, která u rozšiřující se nádoby působí na kapalinu směrem šikmo vzhůru (kapalinu nadlehčuje), u zužující se nádoby působí na kapalinu šikmo dolů (kapalinu přitlačuje na dno).
Jako hydrostatický paradox se obvykle označuje jev, že hydrostatický tlak v kapalině nezávisí na celkovém množství kapaliny ani na tvaru nádoby, ale jen na hloubce pod hladinou (a na tíhovém zrychlení a hustotě kapaliny).
Tento hydrostatický paradox však neobjevil Pascal, ale jiný fyzik jménem Stevin.
V pokusu se spojenými nádobami voda vystoupí ve všech částech nádoby do stejné výšky. Tlak kapaliny u dna je ve všech místech ve stejné hloubce kapaliny stejný.

Zpět na hlavní stranu blogu

Hodnocení

1 · 2 · 3 · 4 · 5
známka: 1.21 (19x)
známkování jako ve škole: 1 = nejlepší, 5 = nejhorší

Související články

žádné články nebyly nenalezeny

Komentáře

RE: Hydrostatický paradox vorel999 06. 05. 2010 - 18:29
RE: Hydrostatický paradox buuikhm 19. 04. 2012 - 10:38
RE(2x): Hydrostatický paradox pax 22. 04. 2012 - 14:57