Tlak

Izkušnje

Marko in Mitja se po sveže zapadlem snegu vračata s smučišča proti domu. Mitju so se pri smučanju pokvarile vezi, zato je smuči snel in si jih naložil na rame. Mitja je sneg bolj potlačil kakor Marko.

Na pikniku v naravi postavimo gola. Za vsak gol v zemljo zapičimo dve palici, ki ju prej ošilimo z nožem. S topim nožem ju bomo težko šilili.

Zastavitev problema

Zakaj so Mitjeve sledi globlje od Markovih, čeprav sta fanta enako težka? Ali bi bila globina sledi drugačna, če bi si oprtala še težka nahrbtnika?

Potrebna znanja

Smučarja sta v snegu pod smučmi oziroma čevlji povzročala različno velik tlak. Od česa je odvisna velikost tlaka? Naredimo poskusa, s katerima bomo prišli do odgovora. Na penaste gume položimo opeke.

Pod skladovnico iz treh opek je guma najbolj stisnjena, pod eno opeko pa najmanj. Ugotovimo, da je deformacija gume odvisna od velikosti sile, ki deluje nanjo.
V drugem poskusu položimo opeko na penaste gume tako, da leži vsakič na drugi mejni ploskvi.

Penasto gumo opeka najbolj stisne, ko stoji na najmanjši ploskvi, najmanj pa takrat, ko leži na največji ploskvi. Deformacija gume je odvisna tudi od velikosti ploskve, na katero deluje sila.

Velikost deformacije je mera za tlak. Odvisna je od sile, ki deluje na ploskev, in od velikosti ploskve. Večja kot je sila, ki deluje na ploskev, večji je tlak. Če je ploskev, na katero deluje sila, večja, je tlak manjši.

Tlak je količnik med silo, ki je pravokotna na ploskev, in ploščino te ploskve.


Znak za tlak je p. Izraz za izračun tlaka je: [latex]\boldsymbol{p=\frac{F}{S}}[/latex]

Enota za tlak je newton na kvadratni meter, [latex]\mathbf {\mathrm{\frac{N}{m^2}}}[/latex], ki jo imenujemo tudi pascal (izg. paskal), Pa.

Tolikšen tlak povzroči sila 1 N, ko deluje na 1 m2 veliko ploskev. Ta enota je majhna, navadno imamo opraviti s tlaki nekaj 100 kPa. 100 kPa ali 105 Pa imenujemo 1 bar.

Zgled

Opeka je težka 40 N. Enkrat leži na največji, enkrat pa na najmanjši ploskvi. Izračunajmo tlak za oba primera.

Opravimo poskus

Tlak pod opeko

Negativni tlak

Tudi v napeti vrvi, s katero je čoln privezan k obali, je tlak. Govorimo o negativnem tlaku ali nategu, ki je prav tako količnik sile in ploščine, v tem primeru preseka vrvi.

Opravimo poskus

Negativni tlak v sukancu

Tlak zmanjšamo

Tlak povečamo

Znanje utrdim in preverim