Matematické Fórum
Nevíte-li si rady s jakýmkoliv matematickým problémem, toto místo je pro vás jako dělané.
Nástěnka
❗22. 8. 2021 (L) Přecházíme zpět na doménu forum.matweb.cz!
❗04.11.2016 (Jel.) Čtete, prosím, před vložení dotazu, děkuji!
❗23.10.2013 (Jel.) Zkuste před zadáním dotazu použít některý z online-nástrojů, konzultovat použití můžete v sekci CAS.
Nejste přihlášen(a). Přihlásit
#1 18. 06. 2021 17:47
Záporný tlak
Dobrý den,
mám těleso ponořené v kapalině, takže na všechny jeho strany působí velikostně v nějaké konkrétní hloubce stejné tlakové síly. Pokud bych si určil, že třeba z leva do prava je hodnota vektoru síly kladná, tak opačným směrem bude hodnota síly záporná. Čili na levou stranu tělesa by působila nějaká síla a na protější stranu síla k ní opačná. Pokud bych si zvolil z obou stran plochu [mathjax]S[/mathjax], na kterou síly působí, ta by to pak znamenalo, že jeden tlak je záporný a druhý kladný, protože tlak je [mathjax]\frac FS[/mathjax]?
Já myslím, že to tak není, protože tlak je čistě skalární veličina čili při jeho výpočtu musím použít pouze velikost tlakové síly působící na plochu. Je to tak?
Když jsem hledal na internetu záporný tlak, tak jsem našel, že se to používá, pokud chci říci, že můj tlak je menší než tlak atmosferický. Ve výpočtech to ale použít nemohu, že? Mohl by mi manometr dát záporný tlak, pokud bych ho měřil tam, kde je podtlak? Nebo kde se to používá?
Reálně tedy ale záporný tlak být nemůže? Minimálně může být 0 Pa?
Offline
- (téma jako vyřešené označil(a) Prvočíslo)
#2 18. 06. 2021 19:19 — Editoval MichalAld (18. 06. 2021 19:22)
Re: Záporný tlak
Né, tlak je skalár, nemá žádný směr (takže nemůže být záporný). To ta plocha je to, co má směr...takže pokud se omezíme jen na 1D případ, může být plocha kladná i záporná. Ovšem o kladné/záporné ploše můžeme mluvit jen pokud jde o rovnou plochu.
Ve volném čase můžeš přemýšlet o tom, jak se pozná, jestli je plocha kladná nebo záporná.
Offline
#3 18. 06. 2021 22:54
#4 18. 06. 2021 23:35
- kaja.marik
- Veterán
- Příspěvky: 1915
- Reputace: 57
Re: Záporný tlak
↑ pietro:
Souvisi ten vzorec s kapalinou? Spis bych to videl na tu zapornou orientovanou plochu. Viz vnejsi normala.
Offline
#5 20. 06. 2021 19:05
Re: Záporný tlak
↑ kaja.marik:
Ahoj, vďaka za reakciu 🙂
PV=NkT je odvodená zo stat. termodynamiky parc. derivaciou podľa objemu z Helmholtzovej volnej energie F(T, V, N).
- p=dF/dV. (1)
a podobne je to aj s kvapalinami.
https://physics.stackexchange.com/quest … ree-energy
Myslím, že to čo my vnímame ako p=df/dS
je prejav vzťahu (1) na“ našej “ makro úrovni.
Offline
#7 21. 06. 2021 10:25
Re: Záporný tlak
↑ MichalAld:
Tá Helmholtzova F sa javí byť univerzálna
F=F(T, V, N)
𝛛F/𝛛T=-S
𝛛F/𝛛V=-p
𝛛F/𝛛N=𝜇
F=-k. T. ln(Z) kde
Z=z ᷡ/N!
Offline
#9 21. 06. 2021 14:48
Re: Záporný tlak
↑ MichalAld:
Nevím, jak poznat, kdy je plocha záporná a kdy kladná. Já nikdy o záporné ploše neslyšel. Také nevím, co znamená plocha v 1D. Plocha je přeci dvourozměrný geometrický útvar, takže tomu nerozumím.
To, že má směr znamená, že to je vektor?
Offline
#10 21. 06. 2021 15:25
Re: Záporný tlak
Prvočíslo napsal(a):
↑ MichalAld:
To, že má směr znamená, že to je vektor?
Ano ... ploše můžeme přiřadit vektor - normálový vektor ... který je kolmý na tu plochu. Jen ho musíme namířit správným směrem...
Offline
#11 21. 06. 2021 15:26 — Editoval Ferdish (21. 06. 2021 15:33)
- Ferdish
- Zablokovaný
- Příspěvky: 4173
- Škola: PF UPJŠ (2013), ÚEF SAV (2017)
- Pozice: vedecký pracovník
- Reputace: 81
Re: Záporný tlak
↑ Prvočíslo:
V podstate áno, ide o vektor orientovanej plochy, kolega ↑ MichalAld: ti dal hrubý najjednoduchší popis. Poradne sa s tým človek zoznámi až na VŠ, ak sa rozhodne študovať fyziku či iný odbor, ktorého súčasťou sú kurzy všeobecnej fyziky. V rámci osnov SŠ fyziky sa tento koncept preberá veľmi letmo, ak vôbec. Ono totiž už len porozumieť a pochopiť rozdiel medzi skalárnymi a vektorovými fyz. veličinami či napr. rozdiel medzi inerciálnou a neinerciálnou vzťažnou sústavou, čo sú vlastne jedny z prvých tém preberaných v rámci fyziky na strednej škole, nie je práve intuitívne ani pre niekoho, kto bol na ZŠ považovaný za nadaného žiaka - ale na to si už asi prišiel aj sám :-)
EDIT: niečo málo v rodnom jazyku si môžeš prečítať tu.
Offline
#13 21. 06. 2021 16:57
- Ferdish
- Zablokovaný
- Příspěvky: 4173
- Škola: PF UPJŠ (2013), ÚEF SAV (2017)
- Pozice: vedecký pracovník
- Reputace: 81
Re: Záporný tlak
↑ Prvočíslo:
Možno by namiesto kladného a záporného tlaku bolo rozumnejšie používať zaužívané termíny pretlak a podtlak.
Offline
#14 21. 06. 2021 17:01 — Editoval Prvočíslo (21. 06. 2021 17:02)
Re: Záporný tlak
↑ Ferdish: To já vím, ale dočetl jsem se, že záporným tlakem se dá vyjádřit podtlak, tak by mne zajímalo, kde bych to takto mohl najít, jestli vůbec někde.
Offline
#15 21. 06. 2021 17:10 — Editoval Ferdish (21. 06. 2021 17:11)
- Ferdish
- Zablokovaný
- Příspěvky: 4173
- Škola: PF UPJŠ (2013), ÚEF SAV (2017)
- Pozice: vedecký pracovník
- Reputace: 81
Re: Záporný tlak
↑ Prvočíslo:
Manometre sú dosť často koncipované tak, že ich nulová referenčná hodnota je hodnota atmosférického tlaku (zhruba 100 kPa). Ak takýto manometer ukazuje zápornú hodnotu, tak tlak plynu v danom systéme, na ktorý je tento manometer pripojený, je menší než referenčný tlak (tj. v danom systéme je podtlak voči atmosférickému tlaku).
Offline
#16 21. 06. 2021 17:57
Re: Záporný tlak
Běžně se používají pojmy přetlak a podtlak, ale správně by se mělo říct, že nejde o tlak, ale o rozdíl tlaků.
Tlak ("absolutní tlak") nemůže být nikdy záporný (alespoň v klasickém světě né), může být jen nulový (vakuum nebo plyn při nulové teplotě), nebo má nějakou nenulovou hodnotu.
Rozdíl dvou tlaků může být samozřejmě kladný i záporný, a pokud jeden z těch dvou tlaků považujeme za "referenční", tak mluvíme o přetlaku a podtlaku, což je tedy kladný a záporný rozdíl tlaku oproti tomu referenčnímu.
Nicméně tohle rozhodně nesouvisí s tím, že síly působící na ponořené těleso mají směr kolmý na povrch toho tělesa.
Offline