Zadanie

Nedávno sa Adam pri skúmaní impozantnej vrstvy prachových častíc na svojej poličke rozhodol, že by už naozaj bolo na čase povysávať. Zobral teda svoj vytuningovaný vysávač, na ktorý nadávajú aj susedia o dve poschodia vyššie, a pustil sa do práce. Ako si tak plnil svoje domáce povinnosti, zistil, že mu milý vysávač vôbec neuľahčuje prácu, keď za sebou dvíha okraj koberca.

Pred tým, než sa Adam pustil do rátania, aký ťažký koberec si na elimináciu tohto problému potrebuje zohnať, musel zmerať, aký podtlak je jeho vysávač schopný vytvoriť. Skúste aj vy zmerať podtlak, ktorý dokáže vytvoriť váš domáci vysávač. Pri meraní si dajte pozor, aby ste nepreťažili jeho motor.

Ako zmerať podtlak? Spôsobov je určite veľa, ale čo človeku asi prvé napadne, je použiť vzorec na výpočet tlaku, teda že: \[P=\frac{F}{S}\text{.}\]

Plochu vieme odmerať úplne jednoducho. Zmeriame plochu prierezu hadice na vysávanie. A čo so silou? Vieme napríklad urobiť to, že si položíme nejaký predmet na váhu, a zistíme, akú časť tiažovej sily ten vysávač nadľahčí. Silu dostaneme prenásobením hmotnosti tiažovým zrýchlením. Postup, ako sme merali podtlak, bol teda takýto: dali sme na digitálnu váhu závažie (v našom prípade tri litrové fľaše, ktoré boli spolu zviazané) a zapchali sme hadicu vysávača zátkou (my sme ju zapchali malým valčekom na maľovanie, ktorý mal takmer rovnaký priemer ako hadica, a keďže bol po krajoch chlpatý, dobre tesnil), zapli sme vysávač a zistili, o koľko vysávač nadľahčil tieto fľašky. Potom sme to predelili plochou hadice, a máme podtlak.

Meranie sme niekoľko krát zopakovali a hodnoty, ktoré nám vyšli, sme spriemerovali. Tu sú jednotlivé merania:

Číslo merania 1 2 3 4 5 Priemer
Nadľahčená hmotnosť závažia [kg] 1,42 1,46 1,42 1,4 1,43 1,426

Túto hmotnosť si prenásobíme tiažovým zrýchlením a dostaneme, že náš vysávač „ťahá“ silou \(\SI{14}{\newton}\). Po predelení plochou hadice (\(\SI{6.15}{\centi\metre\squared}\)) dostaneme podtlak a ten je približne \(\SI{22}{\kilo\pascal}\). Presnosť tohto merania je, samozrejme, obmedzená, lebo tlak sa vyrovnáva cez nedokonale tesniacu zátku hadice. Najlepšie by sa to dalo merať nejakým manometrom, ten sme ale bohužiaľ k dispozícii nemali.

Diskusia

Tu môžte voľne diskutovať o riešení, deliť sa o svoje kusy kódu a podobne.

Pre pridávanie komentárov sa musíš prihlásiť.