Tlak

Tlak je skalarna fizikalna veličina kojom opisujemo djelovanje sile \(F\) okomito na površinu \(A.\) Često nailazimo i na oznaku \(S\) za površinu. Mjerna jedinica za tlak je Pascal [Pa]. Osim Pascala često nailazimo na mjernu jedinicu bar, a jedan bar iznosi:

\(1 \;bar = 10^5 Pa \)

Čestice plina u posudi stvaraju tlak s donje strane klipa koji je po iznosu jednak tlaku s gornje strane klipa. Kako tijelo mase \(m\) pritišče klip silom \(mg\) i stvara tlak:

\(p = \frac{mg}{A} \)

Tlak je općenito po iznosu jednak:

Uobičajeni tlak nazivamo atmosferski tlak i njegova je vrijednost:

Čestice fluida u zatvorenoj posudi prenose tlak jednako u svim smjerovima.

Na slici je prikazan princip rada hidrauličke dizalice. Silom \(F_1\) djelujemo na manji klip hidrauličke dizalice čime stvaramo tlak \(p_1\). Po Pascalovom zakonu čestice fluida u pumpi prenose tlak što rezultira jednakim tlakom na većem klipu. Onoliko puta koliko je površina \(A_2\) veća od površine \(A_1\) toliko će puta sila \(F_2\) biti veća od sile \(F_1\).

Gustoću tijela \(\rho \) definiramo kao omjer mase \(m \) i volumena \(V\).

Tlak u fluidu gustoće \(\rho\) na dubini \(h\) zovemo hidrostatski tlak . On je po iznosu jednak:

U-cijev je element koji se koristi za određivanje tlaka u posudi ili za određivanje gustoće nepoznate tekućine mjereći visinu stupca u cijevi.

Na slici je prikazan najjednostavniji oblik U-cijevi. Poznavajući gustoću jedne tekućine \(\rho_1\) možemo odrediti gustoću nepoznate tekućine \(\rho_2\). Oba kraja U-cijevi izvana osjete atmosferski tlak pa njega možemo zanemariti i do nepoznate gustoće dolazimo izjednačavanjem hidrostatskih tlakova u oba dijela cijevi, pri čemu moramo izmjeriti visine stupaca pojedine tekućine \(h_1\) i \(h_2\).