Hidrostatički pritisak — zašto bole uši kad zaroniš?

Fluidi koji miruju vrše statički pritisak; hidrostatički pritisak tečnosti računa se kao ρ·g·h i zavisi samo od dubine i gustine, ne od oblika suda.

Nikola Stanković

Čas nije dostupan za štampu. Otvori ga na sajtu: https://dopetice.com/cas/30

Video

Marko zaroni u bazen. Na površini ne oseća ništa, ali što dublje ide, sve jače ga pritiska na uši. Tečnost koja miruje pritiska svojom težinom — to je hidrostatički pritisak. Pogledaj video, pa nastavi čas.

Pojmovi

Statika i fluidi: Statika je deo fizike koji proučava mirovanje tela. Pritisak na površinu ne vrše samo čvrsta tela, nego i fluidi — tečnosti i gasovi. Fluid koji miruje deluje svojom težinom i pravi statički pritisak.
Hidrostatika i aerostatika: Hidrostatika proučava mirovanje tečnosti; pritisak u tečnosti koja miruje zove se hidrostatički pritisak. Aerostatika proučava mirovanje gasova; pritisak u gasu koji miruje je aerostatički pritisak.
Atmosferski pritisak: Vazduh oko nas (atmosfera) svojom težinom pritiska sva tela na površini Zemlje. Taj pritisak se zove atmosferski pritisak (o njemu uskoro više).
Šta je hidrostatički pritisak: Hidrostatički pritisak je pritisak mirne tečnosti na dno suda ili na sloj tečnosti ispod posmatranog stuba. Nastaje od težine tečnosti iznad te dubine.
Formula za hidrostatički pritisak: Težina stuba tečnosti podeljena površinom daje pritisak. Izvodi se: $p = \dfrac{Q}{S} = \dfrac{\rho \cdot S \cdot h \cdot g}{S} = \rho \cdot g \cdot h$. Dakle $p = \rho g h$.
Od čega zavisi: Hidrostatički pritisak zavisi od dubine $h$, gustine tečnosti $\rho$ i ubrzanja Zemljine teže $g$. Sa dubinom raste linearno — grafik te zavisnosti je prava linija.
Na površini i na dnu: Na površini tečnosti ($h = 0$) hidrostatički pritisak je nula, a najveći je na dnu suda, gde je dubina najveća.
Ne zavisi od oblika suda: Hidrostatički pritisak ne zavisi od širine i oblika suda, ni od količine tečnosti u njemu — nego samo od dubine (i gustine tečnosti). Na istoj dubini pritisak je isti, bio sud uzak ili širok.
Gušća tečnost — veći pritisak: Na istoj dubini gušća tečnost pravi veći pritisak. Voda (gušća) jače pritiska dno suda nego alkohol na istoj dubini.

Formule

Hidrostatički pritisak

p = \rho \cdot g \cdot h

Oznaka	Šta znači	Jedinica
$p$	hidrostatički pritisak	Pa
$\rho$	gustina tečnosti	kg/m³
$g$	ubrzanje Zemljine teže	N/kg
$h$	dubina	m

Raste linearno sa dubinom. Na površini ($h=0$) je nula, na dnu najveći. Ne zavisi od oblika suda. Tačno je $g = 9{,}81\ \mathrm{N/kg}$, a u zadacima ovog časa, radi lakšeg računa, uzimamo $g \approx 10\ \mathrm{N/kg}$.

Dubina iz pritiska

h = \frac{p}{\rho \cdot g}

Oznaka	Šta znači	Jedinica
$h$	dubina	m
$p$	hidrostatički pritisak	Pa
$\rho$	gustina tečnosti	kg/m³
$g$	ubrzanje Zemljine teže	N/kg

Kada znamo pritisak i gustinu tečnosti, a tražimo dubinu.

Pitanja

Pitanje 1 od 10

1. Da li pritisak vrše samo čvrsta tela?

2. Šta je hidrostatički pritisak?

3. Formula za hidrostatički pritisak je:

4. Od čega zavisi hidrostatički pritisak?

5. Kako hidrostatički pritisak zavisi od dubine?

6. Koliki je hidrostatički pritisak na površini tečnosti (h = 0)?

7. Gde je hidrostatički pritisak najveći?

8. Da li hidrostatički pritisak zavisi od oblika i širine suda?

9. Na istoj dubini, koja tečnost pravi veći pritisak?

10. Šta proučava hidrostatika?

Rešeni zadaci

Zadatak 1

Koliki je hidrostatički pritisak na dubini 2 m u vodi? Uzmi ρ = 1000 kg/m³, g = 10 N/kg.

$p = \rho \cdot g \cdot h = 1000 \cdot 10 \cdot 2 = 20000\ \mathrm{Pa}$

Uvrstimo gustinu, g i dubinu.
$20000\ \mathrm{Pa} = 20\ \mathrm{kPa}$

Izrazimo u kilopaskalima.

Odgovor: Pritisak na dubini 2 m je 20000 Pa (20 kPa).

Zadatak 2

Koliki je hidrostatički pritisak na dnu bazena dubine 5 m? (voda, ρ = 1000 kg/m³, g = 10 N/kg)

$p = 1000 \cdot 10 \cdot 5 = 50000\ \mathrm{Pa} = 50\ \mathrm{kPa}$

Dublje — veći pritisak.

Odgovor: Na dnu bazena pritisak je 50000 Pa (50 kPa).

Zadatak 3

Na istoj dubini 2 m, uporedi pritisak u vodi (1000 kg/m³) i u alkoholu (800 kg/m³). g = 10 N/kg.

voda: $p = 1000 \cdot 10 \cdot 2 = 20000\ \mathrm{Pa}$

Gušća tečnost.
alkohol: $p = 800 \cdot 10 \cdot 2 = 16000\ \mathrm{Pa}$

Ređa tečnost — manji pritisak.

Odgovor: U vodi je pritisak veći (20000 Pa) nego u alkoholu (16000 Pa).

Test

Kod računskih zadataka reši u svesci i upiši rezultat (decimalni broj sa zarezom, npr. 2,5), a kod ostalih izaberi tačan odgovor.

Zadatak 1

Koliki je hidrostatički pritisak na dubini 2 m u tečnosti gustine 2000 kg/m³? Uzmi g = 10 N/kg.

Zadatak 2

Tečnost gustine 1600 kg/m³ miruje u sudu. Koliki je pritisak na dubini 3 m? (g = 10 N/kg)

Zadatak 3

Merilo spušteno u tečnost gustine 1000 kg/m³ pokazuje hidrostatički pritisak 56000 Pa. Na kojoj je dubini merilo? (g = 10 N/kg)

Zadatak 4

Dva suda različitog oblika napunjena su vodom do iste dubine. Gde je hidrostatički pritisak na dnu veći?

Zadatak 5

Zašto te na dnu dubokog bazena jače pritiska na uši nego pri površini?

Bravo, čas je završen!

—pitanja iz prve

—zadataka na testu

Želiš sertifikat? Napravi besplatan nalog, pa uradi test još jednom (treba bar 3 od 5 tačno). Rezultati se tada čuvaju, a sertifikat možeš da odštampaš ili podeliš.

Napravi besplatan nalog

Sledeći čas: 30. Atmosferski pritisak — zašto voda ne ispadne iz čaše?

Još časova — Nikola Stanković

Fizika 6. razred · 31. čas

Hidrostatički pritisak — zašto bole uši kad zaroniš?

🎬 Video

📖 Pojmovi

🧮 Formule

❓ Pitanja

✏️ Rešeni zadaci

📝 Test