Pozor! Používáte zastaralý prohlížeč, stránka se nemusí zobrazovat správně. Aktualizujte jej a zlepšete tak svůj uživatelský zážitek.

Matfyz.cz

Fyzikální pokus: Aerodynamické paradoxy

V pokusu č. 1 jsme foukali mezi papíry (foto: Kekule)

Jako paradox označujeme zdánlivě nesmyslné tvrzení, fyzikálními paradoxy míníme výsledky experimentů, které jsou obvykle považovány za překvapivé. Jednoduchými experimenty s minimem pomůcek lze demonstrovat paradoxy aerodynamické.

Vezměme do rukou dva listy papíru tak, aby volně visely dolů. Foukneme-li mezi ně, papíry se k sobě přiblíží – a to navzdory častému očekávání, že by tomu mělo být naopak (foto č. 1). Čím rychleji vzduch proudí, tím je přiblížení výraznější. Jev je způsoben tím, že v proudícím vzduchu je nižší tlak než ve vzduchu, který je v klidu, což popisuje Bernoulliho rovnice. V nejjednodušším tvaru ji můžeme zapsat takto:


kde ρ je hustota tekutiny (v našem případě vzduchu), v je rychlost jejího proudění a p je tlak. Z rovnice plyne, že zvýší-li se rychlost proudění, musí se snížit tlak právě tak, aby byl uvedený součet konstantní. Proudí-li mezi papíry vzduch, sníží se v tomto prostoru tlak oproti (atmosférickému) tlaku vně papírů, a proto na papíry působí tlaková síla, která je přiblíží k sobě.

Vyzkoušejte i o něco méně známý experiment s jedním listem papíru, který držíme oběma rukama pod ústy (viz foto č. 2). Foukáme-li vzduch nad papír, ten se začne zvedat. Při dostatečně rychlém proudění vzduchu nad papírem je možné ho téměř „narovnat“ do vodorovné roviny. Vysvětlení je opět v Bernoulliho rovnici – pokud vzduch pod papírem neproudí, nad papírem je atmosférický tlak snížen o hodnotu


a na papír tedy působí tlaková síla směrem vzhůru.

K provedení posledního jednoduchého experimentu je potřeba ping-pongový míček a úzká trubička, např. brčko nebo rozebraná propiska. Dokážeme-li do brčka foukat dostatečně silně směrem vzhůru, míček se bude „vznášet“ v proudu vzduchu nad brčkem. I v tomto případě je v proudícím vzduchu nižší tlak než v okolí, a proto je míček neustále tlačen do oblasti proudícího vzduchu. Že tomu tak skutečně je více vynikne při náklonu brčka, kdy vzduch neproudí ve směru kolmém k zemi a míček se tedy nevznáší přímo nad brčkem (foto č. 3).


Další pokusy:

Fyzikální pokus: Potápěč
Fyzikální pokus: Těžiště
Fyzikální pokus: Lom světla
Fyzikální pokus: Pokusné vajíčko II
Fyzikální pokus: Voda za víno
Fyzikální pokus: Atmosférický tlak
Fyzikální pokus: Fata morgána
Fyzikální pokus: Aerodynamické paradoxy
Fyzikální pokus: Vířivé proudy v ešusu
Fyzikální pokus: Setrvačnost zavěšeného závaží
Fyzikální pokus: Pokusné vajíčko
Optické klamy 1
Optické klamy 2

Další obrázky
comments powered by Disqus

Matfyz.cz

Univerzita Karlova
Matematicko-fyzikální fakulta
Ke Karlovu 3
121 16  Praha 2
IČ: 00216208
DIČ: CZ00216208
web fakulty
studuj na Matfyzu
e-shop