3. HYDRAULICKÉ ZARIADENIE

Pomôcky:
model hydraulického lisu, trhacie preparáty

Realizácia pokusu:
V pokuse použijeme hydraulické zariadenie. Nad jeho väčším piestom je v konštrukcii upevnená kovová platnička. Túto platničku máme za úlohu roztrhnúť. Na malý piest pôsobíme vonkajšou tlakovou silou prostredníctvom páky, až kým sa kovová platnička neroztrhne. Zabudovaný manometer ukazuje veľkosť tlaku v hydraulickom zariadení.

Fyzikálna interpretácia:
Hydraulické zariadenie prenáša vonkajšiu tlakovú silu kvapalinou a mení jej veľkosť na základe platnosti Pascalovho zákona. Pôsobením vonkajšej sily F₁ na malý piest s plošným obsahom S₁ vyvolávame tlak p v kvapaline hydraulického zariadenia a docielime pohyb väčšieho piesta smerom nahor. Zvyšovanie tlaku p v kvapaline možno pozorovať na tlakomere. Po dosiahnutí istej hodnoty tlaku sa kovová platnička nad veľkým piestom roztrhne. Z Pascalovho zákona vyplýva, že tlak p vyvolaný  pôsobením sily F₁ je vo všetkých miestach a smeroch kvapaliny hydraulického zariadenia rovnaký. Tento tlak je teda aj pod piestom s plošným obsahom S₂. Veľkosť sily, pôsobiacej na veľký piest s plošným obsahom S₂ vyjadríme: F₂=( S₂ / S₁ ).F₁. Táto sila spôsobila roztrhnutie kovovej platničky. Vzťah definuje, koľkokrát je sila F₂ väčšia, ako vonkajšia pôsobiaca sila F₁.

Realizačná poznámka:
Môže sa stať, že spodok hydraulického zariadenia je znečistený vytekajúcim olejom, preto je vhodné podložiť zariadenie ochrannou podložkou.

Metodická poznámka:
Keďže po dosiahnutí istej hodnoty tlaku dochádza k roztrhnutiu platničky veľmi rýchlo, žiaci to v prípade nepozornosti nemusia postrehnúť. Preto je vhodné ich vopred upozorniť, aby sa na pokus  plne sústredili od začiatku.

Otázky:
Vymenuj konkrétne príklady z praxe, kde si sa stretol s využitím podobného zariadenia.
Aký vplyv má použitá kvapalina na veľkosť možného maximálneho tlaku v zariadení?
Prečo sa vo väčšine prípadov ako tlaková kvapalina používa olej?