Články

Vlastnosti vody (část 2)


Plavat nebo klesat?

Přemýšleli jste někdy, proč se některé předměty ponoří do vody? Proč potopí hřebík a loď pluje na vodě? Co způsobuje, že voda podporuje některé objekty, aby na nich mohly vznášet?

Pochopení toho, proč některé předměty klesají ve vodě, zatímco jiné vznášejí, je velmi důležité při stavbě lodí, ponorek atd. Pokud hřebík klesne do vody a loď vznáší, je zřejmé, že nemá nic společného s tím, zda je předmět lehký nebo těžký, protože hřebík je několik gramů dlouhý a loď váží tuny.

Ve vodě můžeme zdvihnout člověka s malým úsilím, zatímco z vody jsme je nemohli ani přesunout ze země. Je to proto, že voda tlačí tělo člověka nahoru. Síly, které voda vyvíjí na těla namočená zdola nahoru (jako „push“), se nazývají tah.

Množství vody vytlačené těly je důležitým faktorem v plovoucím nebo klesajícím předmětu. Hřebík, protože má malý objem, při ponoření vytlačuje minimum vody. Protože je loď velmi objemná, vytlačuje velké množství vody. Pak je vaše „váha“ vyvážena silou, se kterou vás voda „tlačí“, tedy tahem.


Když se tah (E) rovná hmotnosti (P), předmět kolísá, ale když je hmotnost větší než tah, klesá se předmět. Když se ponorka chce ponořit, zvyšuje svou hmotnost naplněním svých nádrží na mořskou vodu.

Voda vyvíjí tlak

Zkoušeli jste někdy prstem držet proud vody vycházející z hadice? Co se stalo? Voda zabraňující proudění prstu vyvíjí tlak a vystupuje tvrději.

Všechny kapaliny obecně vyvíjejí tlak. Jedním ze způsobů, jak prokázat tlak vyvíjený kolonou „kapalina“, je vyvrtání otvorů ve 2 litrové (sodové) plastové lahvi a její naplnění vodou.

  • Zkušenost znázorněná níže ukazuje, že tlak vyvíjený kapalinou se zvyšuje s hloubkou, protože průtok z prvního otvoru je menší než průtok z ostatních dvou. Je vidět, že čím větší je hloubka nebo výška kapaliny, pramínek vody dosahuje větší vzdálenosti. Tlak je uváděn jako vyšší a závisí na hloubce uvažovaného otvoru.

Tlak a potápění

Když se člověk ponoří, může cítit bolest ve vnitřním uchu. Víte, proč se to děje? Vysvětlení se opět týká tlaku, který voda vyvíjí.

Když se potápíme, jak se pohybujeme na dně, zvyšuje se výška kapalného sloupce nad námi. Čím vyšší je výška této kolony, tím větší je tlak, který na nás působí. Z tohoto důvodu je v hlubinách oceánů vysoký tlak vody a člověk se tam nemůže dostat bez zařízení na ochranu proti tlaku.