Škola: Autor: DUM: Vzdělávací obor: Tematický okruh: Téma:
Masarykovo gymnázium Vsetín Mgr. Vladislav Válek MGV_F_SS_1S2_D16_Z_MECH_Proudeni_kapalin_bernoulliho_ rovnice_realna_kapalina_aerodynamika_kridlo_PL Člověk a příroda – Fyzika Mechanika – Kapaliny a plyny Proudění kapalin a plynů, Bernoulliho rovnice, reálná tekutina
PROUDĚNÍ KAPALIN A PLYNŮ, BERNOULLIHO ROVNICE, REÁLNÁ TEKUTINA TEORIE Proudění ideální kapaliny
Rovnice spojitosti toku = rovnice kontinuity Při ustáleném proudění ideální kapaliny je součin obsahu průřezu S a rychlosti v v každém místě trubice stejný.
Součet kinetické a tlakové potenciální energie kapaliny o jednotkovém objemu je ve všech částech vodorovné trubice stejný. •
hydrodynamické paradoxon
•
aerodynamické paradoxon
Projekt je spolufinancován Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky
1/5
Výtoková rychlost kapaliny
Proudění reálné kapaliny
Proudění:
1)
laminární
2)
turbulentní
Obtékání těles reálnou tekutinou
VZORCE A KONSTANTY
•
aerodynamická odporová síla
APLIKACE, PRAXE
Projekt je spolufinancován Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky
2/5
KONTROLNÍ OTÁZKY 1) 2) 3) 4) 5) 6) 7)
Popište stacionární proudění? Co je to proudnice? Co je to objemový průtok a jak souvisí s rovnicí kontinuity? O jaký zákon se jedná v rovnici kontinuity? Co víš o Bernoulliho rovnici, jaký zákon zachování představuje? Aerodynamické paradoxon, co to je a k čemu se využívá? Vysvětlete, k jakým jevům dochází při proudění reálné kapaliny. Aerodynamika křídla, součinitel aerodynamického odporu.
PROCVIČOVÁNÍ 1) 2) 3) 4) 5)
Učebnice [01] – kapitola 7.7 Proudění kapalin a plynů – úloha 1, 2. Učebnice [01] – kapitola 7.7 Proudění kapalin a plynů – úloha 3, 4. Učebnice [01] – kapitola 7.8 Bernoulliho rovnice – úloha 3, 4. Učebnice [01] – kapitola 7.10 Obtékání těles reálnou tekutinou – úloha 2. Pokud bychom chtěli při zalévání pozemku dostříknout s hadicí do větší vzdálenosti, zmenšíme nebo naopak zvětšíme otvor, kterým voda vytéká? Vysvětlete.
BONUS •
• • • •
Zázraky přírody – Aerodynamický tunel a boj s větrem o síle orkánu http://www.ceskatelevize.cz/porady/10214135017-zazraky-prirody/bonus/556-aerodynamicky-tunel-a-bojs-vetrem-o-sile-orkanu/ SkyDive – 4 Elements http://www.youtube.com/watch?v=nSi5HaJw3r4 Wind Tunnel Acrobatics in Prague - Red Bull Soul Flyers 2012 http://www.youtube.com/watch?v=_XxyZ0oGJ8M Jak to vypadá poprvé v tunelu… http://www.youtube.com/watch?v=KA7yzRajK8Q Třešnička na závěr… stojí za to shlédnout! http://www.youtube.com/watch?v=RsV3bGPMTXo
SHRNUTÍ …………………………….. je pohyb kapalin v jednom směru. Abychom zaznačili proudění kapalin, užíváme ……………………………... Pro ustálené proudění …………………………….. kapaliny platí rovnice ……………………………... Zákon zachování mechanické energie při proudění ideální kapaliny vyjadřuje ……………………………... Důsledkem toho je, že v …………………………….. místě trubice, kde se zvětšuje rychlost proudění, se …………………………….. tlak. U reálných kapalin existují takzvané síly …………………………….., které vlastně brzdí pohyb částic. Při obtékání dochází k přemisťování mnoha částic vzhledem k povrchu tělesa, přitom u reálných kapalin a plynů vznikají odporové síly, které působí v protisměru pohybu tělesa v tekutině.
Projekt je spolufinancován Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky
3/5
DOMÁCÍ ÚKOL 1) Trubicí o obsahu kolmého řezu 25 m² protéká voda o rychlosti 4 m.s¯¹. Urči objemový průtok řeky. 2) Ropovodem o neznámém kruhovém obsahu protéká ropa rychlostí 13 m.s¯¹ s objemovým průtokem 1196 m³.s¯¹. Určete průměr ropovodu. 3) Objemový průtok kapaliny ve vodovodním potrubí je 1140 m³.s¯¹, obsah kolmého řezu je 76 m². Urči rychlost vody, která potrubím protéká. 4) Sbírka [02] – kapitola 2.6 Mechanika tekutin, úloha 353, 357. 5) Sbírka [02] – kapitola 2.6 Mechanika tekutin, úloha 362. 6) Sbírka [02] – kapitola 2.6 Mechanika tekutin, úloha 363. 7) Sbírka [02] – kapitola 2.6 Mechanika tekutin, úloha 366.
Projekt je spolufinancován Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky
4/5
SEZNAM ZDROJŮ [01] BEDNAŘÍK, Milan; ŠIROKÁ, Miroslava. Fyzika pro gymnázia - Mechanika. 3. vydání. Praha : Prometheus, 2005. 288 s. ISBN 80-7196-176-0 [02] LEPIL, O., BEDNAŘÍK, M., ŠIROKÁ, M. Sbírka úloh z fyziky pro střední školy. Dotisk 2. vydání. Praha : Prométheus, 1995. 270 s. ISBN 80–7196–204–X
METODICKÝ LIST Název školy Číslo projektu Autor Název šablony Název DUMu Stupeň a typ vzdělávání Vzdělávací oblast Vzdělávací obor Tematický okruh Druh učebního materiálu Cílová skupina Anotace
Vybavení, pomůcky Klíčová slova
Masarykovo gymnázium Vsetín CZ.1.07/1.5.00/34.0487 Mgr. Vladislav Válek III/2 – Inovace a zkvalitnění výuky prostřednictvím ICT MGV_F_SS_1S2_D16_Z_MECH_Proudeni_kapalin_bernoulliho_rovnice_realna_kapalina_ aerodynamika_kridlo_PL Gymnaziální vzdělávání Člověk a příroda Fyzika Mechanika – kapaliny a plyny Pracovní list – žák Žák, 15 – 16 let Pracovní list určen do výuky studentům, podklad pro vlastní poznámky/sešit, náplň: tlak hydrodynamika a její popis, Bernoulliho rovnice, reálná kapalina, úvod do aerodynamiky, fyzika křídla. fyzika, mechanika, kapaliny, plyny, hydrodynamika, proudění kapalin, Bernoulliho rovnice, paradoxon, reálná kapalina, aerodynamika, křídlo
Datum
Projekt je spolufinancován Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky
5/5
