4. HARTLOV
PRÍSTROJ
Pomôcky:
Hartlov prístroj,
nádoba s vodou, manometer
Realizácia pokusu:
Hartlov
prístroj je dutý nízky valec s pevným dnom. Horná podstava je
tvorená pružnou blanou. Valec je pripojený na kovovú trubicu, ktorá
spája vnútro valca s jedným ramenom manometra. Druhé rameno
manometra je otvorené. Ak nepôsobíme vonkajším tlakom na balónik
tekutina v ramenách manometra je v rovnováhe. Pôsobením vonkajšieho
tlaku ( môžeme demonštrovať prstom ) sa rovnováha poruší. Týmto
vonkajším tlakom môže byť aj hydrostatický tlak. Po ponorení
Hartlovho prístroja do nádoby s kvapalinou pozorujeme, že sa rovnováha
výšok kvapalinových stĺpcov v ramenách manometra porušila. Čím
hlbšie ponárame Hartlov prístroj, tým je výškový rozdiel
kvapalinových stĺpcov väčší. Najväčší výškový rozdiel
pozorujeme na dne nádoby.
Fyzikálna
interpretácia:
Hartlovym
prístrojom môžeme demonštrovať závislosť hydrostatického tlaku
od hĺbky a od hustoty kvapaliny. V tomto pokuse sme demonštrovali
iba závislosť od hĺbky kvapaliny. Po ponorení Hartlovho prístroja
do kvapaliny pôsobí na pružnú blanu hydrostatický tlak, čo sa
prejavuje vytláčaním kvapaliny v manometri. Výška vodného stĺpca
v ramene, na ktoré pôsobí atmosferický tlak je väčšia ako v
ramene pripojenom na Hartlov prístroj. Zväčšovaním hĺbky ponoru
Hartlovho prístroja sa rozdiel výšok stĺpcov ešte zväčší. Je
to dôkazom toho, že sa hydrostatický tlak so zväčšujúcou sa hĺbkou
kvapaliny zväčšuje.
Metodická poznámka:
Hartlovym
prístrojom sa dá tiež demonštrovať, že tlak je v istej hĺbke vo
všetkých smeroch rovnaký. Je potrebné, aby bol valec Hartlovho prístroja
pripevnený na kovovú trubicu otáčavo.
Otázky :
Aký tlak ukazuje manometer ak je Hartlov prístroj ponorený
vo vode ?