Vztlak

Z Wikipedie, otevřené encyklopedie

Vztlaková síla (vztlak) je síla, která nadlehčuje těleso v kapalině či plynu.

Vztlak může být

hydrostatický - je důsledkem rozdílnými velikostmi hydrostatických tlakových sil v různých hloubkách kapaliny
dynamický - je důsledkem odporu prostředí (tekutiny) při pohybu tělesa

Obsah

1 Hydrostatický vztlak
- 1.1 Výpočet
- 1.2 Využití
2 Dynamický vztlak
3 Podívejte se také na

[editovat] Hydrostatický vztlak

Hydrostatický vztlak vzniká jako důsledek tíhové síly, rozdílem hydrostatických tlaků na spodní a horní části tělesa, neboť tlak na spodní části je větší (spodní část je ve větší hloubce).

Tato vztlaková síla se vyskytuje nejen v kapalinách, kde se označuje jako hydrostatická vztalková síla, ale také v plynech, kde bývá označována jako aerostatická vztlaková síla (aerostatický vztlak).

Hydrostatický vztlak směřuje vždy proti směru tíhové síly, tedy vzhůru.

[editovat] Výpočet

Hydrostatický vztlak.

Mějme v kapalině o hustotě $ρ$ tuhé těleso ve tvaru hranolu s podstavou o obsahu $S$ a výškou $h$ . Toto těleso nechť je v kapalině ponořeno tak, že podstavy jsou vodorovné. Na všechny stěny tohoto tuhého tělesa působí kapalina tlakovou silou. Síly, které působí na boční stěny jsou stejně velké opačného směru. Pokud neuvažujeme deformační účinek těchto sil na tuhé těleso, tak můžeme říci, že se tyto síly vzájemně vyruší.

Horní podstava nechť se nachází v hloubce $h^\prime$ . Na tuto podstavu působí podle tlaková síla $F^\prime = Sh^\prime\rho g$ , která směřuje dolů. Spodní podstava se nachází v hloubce $h^{\prime\prime} = h^\prime+h$ . Tlaková síla, která působí na spodní podstavu, je $F^{\prime\prime} = Sh^{\prime\prime}\rho g$ a směřuje svisle vzhůru.

Výsledná vztlaková síla je součtem síly působící na spodní podstavu a na horní podstavu, tzn.

$F_\mbox{vz} = F^\prime + F^{\prime\prime} = (h^{\prime\prime} - h^\prime)\rho gS = hS\rho g$

Pro objem hranolu platí $V = S h$ . Dosazením do předchozího vztahu dostaneme výraz pro hydrostatickou vztlakovou sílu, který platí nejen pro hranoly, ale pro těleso obecného tvaru.

$F_\mbox{vz} = V\rho g \,$ ,

kde $ρ$ označuje hustotu kapaliny, $V$ je objem ponořené části tělesa a $g$ je gravitační zrychlení.

Velikost vztlakové síly závisí na objemu ponořené části tělesa, na hustotě kapaliny a na gravitaci. Nezávisí na hloubce nebo celkovém objemu kapaliny, ani na hustotě nebo hmotnosti tělesa.

[editovat] Využití

Díky hydrostatickému (či aerostatickému) vztlaku plavou lodě (rozdíl mezi vztlakovou silou a gravitační silou působící na těleso umožňuje popsat plování těles) a létají letadla lehčí vzduchu (tzv. aerostaty), např. balóny či vzducholodě. Ryby jsou schopny pomocí vztlaku částečně řídit svůj pohyb vodou.

Hydrostatická vztlaková síla má důležitou roli při odvození Archimedova zákona.

[editovat] Dynamický vztlak

Dynamický vztlak vzniká vzájemným dynamickým působením při pohybu tělesa tekutinou v důsledku odporu prostředí.

Dynamická vztlaková síla je důsledkem odporu, který klade prostředí (tedy tekutina) pohybu tělesa.

[editovat] Aerodynamický vztlak

Podrobnější informace naleznete v článku aerodynamická vztlaková sílanaleznete v článcích [[{{{2}}}]] a [[{{{3}}}]]naleznete v článcích [[{{{4}}}]], [[{{{5}}}]] a [[{{{6}}}]]naleznete v článcích [[{{{7}}}]], [[{{{8}}}]], [[{{{9}}}]] a [[{{{10}}}]].

Aerodynamický vztlak vzniká vzájemným dynamickým působením při pohybu tělesa plynem (např. vzduchem).

Při pohybu tělesa (v typickém případě křídla) se na základě 3. Newtonova zákona k síle, kterou těleso při pohybu působí na okolní vzduch, vytváří reakční síla, kterou okolní vzduch působí na těleso.

[editovat] Hydrodynamický vztlak

Hydrodynamický vztlak vzniká jako důsledek odporu kapaliny proti pohybu tělesa.

[editovat] Využití

Díky aerodynamickému vztlaku mohou létat letadla těžší vzduchu (tzv. aerodyny), např. letouny či vrtulníky.

Hydrodynamického vztalku využívají při svém pohybu některé lodě.

[editovat] Podívejte se také na

Citováno z „http://cs.wikipedia.org../../../v/z/t/Vztlak.html“

Kategorie: Mechanika tekutin

Vztlak

Z Wikipedie, otevřené encyklopedie

Obsah

[editovat] Hydrostatický vztlak

[editovat] Výpočet

[editovat] Využití

[editovat] Dynamický vztlak

[editovat] Aerodynamický vztlak

[editovat] Hydrodynamický vztlak

[editovat] Využití

[editovat] Podívejte se také na

Views

Navigace

Hledání

V jiných jazycích