Tlak - online puzzle

Tlak

Tlak je fyzikální veličina, obvykle označovaná symbolem p nebo P (z anglického pressure), vyjadřující poměr velikosti síly F, působící kolmo na rovinnou plochu a rovnoměrně spojitě rozloženou po této ploše, a obsahu této plochy S, tedy

{\displaystyle p={\frac {F}{S}}}

.Pokud není tato síla F rozložena na dané ploše rovnoměrně, pak veličinu p, danou předchozím vzorcem, nazýváme střední tlak. Místním tlakem, tj. tlakem působícím v nějakém bodě uvažované plochy rozumíme diferenciální podíl

{\displaystyle p={\frac {\mathrm {d} F}{\mathrm {d} S}}}

.Pokud vnější síla působí pouze kolmo (neexistuje žádná tečná složka), je tlak označován jako prostý (čistý).

Zobecněnou definici tlaku (pro síly působící libovolným směrem na obecně nerovinnou plochu) můžeme ve vektorovém tvaru zapsat rovnicí

{\displaystyle \mathrm {d} \mathbf {F} _{s}=p\mathrm {d} \mathbf {S} }

,kde

{\displaystyle \mathrm {d} \mathbf {F} _{s}}

je složka vektoru síly a kolmá k elementu plochy

{\displaystyle \mathrm {d} \mathbf {S} }

na který působí, přičemž směr vektoru popisujícího element

{\displaystyle \mathrm {d} \mathbf {S} }

má směr normály k této plošce. V případech, že existuje reálná tečná složka síly, se však pojem tlaku zpravidla nahrazuje obecnější tenzorovou veličinou mechanické napětí.

Ve stlačitelných látkách způsobuje tlak deformaci. Při působení tlakové síly na pevné těleso se rozlišuje tah a tlak. Tahová síla způsobuje roztahování tělesa, tlaková jeho stlačování. Tahové a tlakové síly se odlišují pouze směrem působení, přičemž se předpokládá, že způsobené deformace jsou obdobné, avšak s opačnými znaménky.

Pokud je tlak v nějaké uzavřené nádobě větší než tlak v jejím okolí, je v nádobě přetlak. Pokud naopak je v ní tlak nižší, je v nádobě podtlak. Přetlaku a podtlaku lze dosáhnout přesunem části hmoty do nebo z uzavřené nádoby, změnou její vnitřní velikosti nebo teploty jejího obsahu. Pro přesun části obsahu se používají pumpy. Sací pumpa pro odčerpání plynů z uzavřené nádoby se nazývá vývěva.

Tlak se v průběhu let vyjadřoval velkým počtem jednotek. V současnosti je platná jednotka odvozená z jednotek SI, jeden pascal. Pascal je tlak, který vyvolává síla jednoho newtonu rovnoměrně rozložená na rovinné ploše s obsahem jednoho čtverečního metru, kolmé ke směru síly. Pro praktické použití v technické praxi je jednotka 1 Pa velmi malá, proto používáme jednotky násobné kPa, MPa.