Fyzmatik | Těžké noviny

Atmosférický tlak má při zemském povrchu přibližně hodnotu 100 kPa neboli také 1000 hPa. To znamená, že na každém čtverečním centimetru zemského povrchu leží přibližně 1 kg vzduchu. Zdá se celkem nemožné, že na své natažené dlani držíme více než 100 kg vzduchu. Teprve když si uvědomíme, že atmosférická tlaková síla působí na tuto dlaň ze všech stran, tedy ji také podpírá zdola, a tím vyrovnává působení shora, nám je tato na první pohled parodoxní situace už jasnější. Jsme však skutečně svíráni tak velkými silami ze všech stran? Vždyť takový pocit vůbec nemáme. Vysvětlení je v tom, že od narození žijeme pod vlivem tohoto tlaku, vzduch je kolem nás i v nás. Jsme na něj zvyklí a proto si jej nijak neuvědomujeme.

To, že je atmosférický tlak tak silný, můžeme demonstrovat pokusem s novinami. Potřebujeme malé rovné  dřevěné prkénko (či laťku), do kterého navrtáme doprostřed kovový háček. K tomuto háčku přivážeme asi metr dlouhý slabý provázek. Do středu rozevřeného listu novin uděláme malou dírku a tou protáhneme provázek tak, aby prkénko zůstalo ležet třeba na stole (nebo podlaze) pod novinami. Noviny k podložce pěkně uhladíme. Pokud budeme za provázek pozvolně tahat, tak se mu podaří noviny od podložky zvednout. Pokud ale prudce trhneme za provázek, noviny se nezvednou. Čím rychlejší pohyb uděláme, tím hrozí naopak riziko přetrhnutí provázku. Noviny však zůstanou na podložce. Abychom se nepořezali o provázek, je vhodné na konci, za který jej taháme, namotat třeba pevný dřevený klacík nebo šroubovák.

Vysvětlení tohoto jevu spočívá v přítomnosti vzduchu. Při pomalém tahání za provázek má vzduch dostatek času na to, aby se dostal pod noviny a aby tlak pod i nad novinami byl téměř stejný. Při prudkém škubnutí zvedáme s novinami i vzduch. Toho je, jak jsem uvedl, nad každým čtverečným centimetrem asi 1 kg. To slabý provázek nevydrží a praskne.

Podobný pokus můžeme udělat s novinami a plochou dřevěnou destičkou. Destičku umístíme na stůl tak, aby zhruba její necelá polovina přesahovala mimo stůl a na zbytek destičky položíme rozložené noviny, které uhladíme k desce stolu. Rukou nebo další paličkou pak můžeme dokonce přeseknout přesahující část destičky, která je držena "pouze" novinami.  Samozřejmě, že nám opět vydatně pomáhá atmosférický tlak, který působí na rozloženou část novin. Síla, která způsobuje zlomení destičky má však více příčin. Úderem na kraj destičky se jeho konec opře do vzduchu nad ním, stlačuje jej a roztáčí směrem vzhůru. Vzduch i noviny, vzhledem ke své setrvačnosti dané jejich hmotností, se tomuto roztáčení brání a působí momentem síly na část destičky na stole. Navíc rychlé zvedání části novin nad destičkou vyvolává jisté snížení tlaku vzduchu pod novinami a tím převahu tlakových sil působících shora. Svoji roli hraje setrvačnost samotné destičky, ale tento faktor není rozhodující. Přelomení destičky je způsobeno její zrychlenou rotací. Při pomalém působení na přečnívající konec destičky nedojde k jejímu zlomení. Rozdíly tlaků nad a pod novinami se stačí vyrovnávat a zrychlování pohybu vzduchu je malé.