Vlastnosti látek

Mechanika Látek

• Vlastnosti kapalin a plynů, síly a pohyb v tekutinách
• Vyznačuje se tekutostí
• Schopnost téct je závislá na vnitřním tření (viskozita),pro různé látky se liší
• Možné přiřazení i pevných sypkých látek, které splňují vlastnosti tekutin

Tekutina vs Pevná látka

• Tekutiny mají vysokou pohyblivost částic
• Nemají vlastní tvar a lehko se dělí
• U tekutiny není tlak ale napětí
• Viskozita - odpor proti změně tvaru
• Viskozita je analogií k třecí síle používané u pevných látek

Dělení tekutin

Ideální

• Ideální plyn - plně stlačitelný
• Ideální tekutina - nestlačitelné

Reálné

• Newtonovské (voda)
• Nenewtonovské (barvy,roztoky škrobu, mléko )
• Podle splnění Newtonova zákona

Viskozita

• Míra vnitřního tření, která závisí na přitažlivé síle mezi částicemi tekutiny
• Newtonův zákon vizkozity: $τ=μ\frac{dy}{du}$​
  • $τ$ je smykové napětí,
  • $μ$ je dynamická viskozita,
  • $\frac{dy}{du}$​ je gradient rychlosti ve směru kolmém na smykovou sílu.

Vlastnosti kapalin

• Objem mění tvar nepatrně, málo stlačitelné
• Tvar podle tvaru nádoby

Ideální kapalina

• Nemá vnitřní tření
• Je nestlačitelná

Vlastnosti plynů

• Nemají stálý tvar ani objem
• Velmi snadno stlačitelný

Ideální plyn

• Nemá vnitřní plyn
• Dokonale stlačitelný

Proudění

• Objemový průtok ($Q_v$ - objem kapaliny procházejí průřezem trubice za určitý čas)
• Jednotka $m^3/s$
• $ Q_v = \frac{V}{t} $

Rovnice kontinuity

• Při neustálém proudění v neměnném průměru je součin průřezu a rychlosti v každém místě stejný
• $ S1_(v1) = S2_(v2) $
  

Tlak v kapalinách a plynech

• Pro měření tlaku se používají manometry
• $p$ = tlak ($Pa$) / Pascal, $F$ = síla, $S$ - průřez potrubí
• $p = \frac{F}{S}$

Pascalův zákon

• Tlak vyvolaný silou, která působí na kapalné těleso v uzavřené nádobě,je ve všech místech kapaliny stejný

Proudění reálné kapaliny

• Vektory rychlosti při proudění reálné kapaliny potrubím
• Vektory jsou u okraje menší kvůli tření o stěnu potrubí
• Při umístění tělesa do proudu kapaliny dojde k narušení jejího proudění
• Níže znázornění pro nízké a vyšší rychlosti proudění

Hydrostatický tlak

• Tlak v kapalině vyvolaný vlastní tíhou kapaliny
• Závisí na hloubce pod hladinou kapaliny
• Závisí na hustotě kapaliny a na tíhovém zrychlení
• Hydrostatický tlak v hloubce h pod hladinou kapaliny o hustotě $p$
• $p_h= hpg$

Hydrostatická tlaková síla

• Označujeme velikost síly působící na plocho o obsahu S a hloubce h pod volným povrchem kapaliny $F_h= hpgS$
• Tlaková síla závisí na hustotě kapaliny a na obsahu plochy, na kterou působí
• Působí na stěny nádoby i na tělesa kapalině ponořené
• Tlaková síla vždy kolmá k ploše