alibayram/wikipedia-40-langs huggingface dataset:
Dvojice sil

Dvojice sil je současné působení dvou sil stejně velkých opačného směru působících v různých místech (na různých vektorových přímkách) tuhého tělesa, tzn. jedná se o dvě stejně velké síly opačného směru, které neleží na jedné přímce.

Protože výslednice dvou stejně velkých sil opačného směru, které působí na jedno těleso, je nulová, dvojice sil nemá posuvný účinek na tuhé těleso. Protože ale síly působí v různých místech, neruší se navzájem jejich momenty sil, neboli dvojice sil má na těleso otáčivý účinek.

Moment dvojice sil 
Pokud je  průvodič, který směřuje od působiště síly  k působišti síly , pak moment silové dvojice  definujeme vztahem

A pro velikost momentu dvojice sil platí
,
kde F je velikost jedné ze sil, d je kolmá vzdálenost vektorových přímek, na kterých síly leží.

Jednotkou SI je stejně jako u  momentu síly jeden newton metr, značka Nm.

Vlastnosti 
 Velikost momentu dvojice sil nezávisí na vzdálenostech sil od bodu otáčení, ale pouze na jejich vzájemné vzdálenosti. Dvojice sil vyvolává stejný moment k libovolnému bodu prostoru. Posunutím dvojice sil nedojde k žádné změně momentu dvojice sil.

Související články 
 Moment síly
 Mechanika tuhého tělesa

Dynamika
Těžnice

Těžnice je úsečka, na níž leží vektor tíhové síly působící na těleso. Při různé orientaci tělesa v prostoru získáme různé těžnice, avšak všechny těžnice procházejí jediným bodem, tzv. těžištěm (hmotným středem) tělesa.

V geometrii se používá v užším významu, omezeném na „fyzikální“ těžnice procházející vrcholem rovinného obrazce (obvykle používáno pro trojúhelník) nebo tělesa (obvykle používáno pro jehlan).
  
V trojúhelníku představuje (geometrická) těžnice úsečku, která spojuje vrchol se středem protilehlé strany.
Všechny tři těžnice se protínají v jediném vnitřním bodě trojúhelníka – těžišti, který je dělí v poměru 2:1 (těžnice od vrcholu k těžišti :  těžnice od strany k těžišti).

Ve smyslu předchozí fyzikální definice by se jednalo o těžnici při zavěšení trojúhelníku za daný vrchol. Je zajímavé, že nezáleží na tom, jestli trojúhelník chápeme jako trojici stejně těžkých hmotných bodů, trojici stran – hmotných úseček se stejnou délkovou hustotou anebo jako hmotnou plochu s konstantní plošnou hustotou.

Související články 
 Mechanika
 Mechanika tuhého tělesa
 Trojúhelník
 Výška (geometrie)

Externí odkazy 
 
 MF WEB, Těžiště a stabilita tělesa: https://web.archive.org/web/20070928015854/http://mfweb.wz.cz/fyzika/48.htm

Dynamika
Rovnovážná poloha

Rovnovážná poloha je poloha tuhého tělesa, při níž je výslednice všech sil působících na těleso nulová a výsledný moment všech sil je také nulový. Rovnovážná poloha je poloha, která je výsledkem rovnováhy sil.

Typy rovnovážných poloh

Stálá rovnovážná poloha 

Stálá rovnovážná poloha (též stabilní rovnovážná poloha) je poloha, pro kterou platí, že po vychýlení z této polohy se těleso vrací zpět, tzn. vychýlení se postupně zmenšuje. Potenciální energie tělesa ve stálé rovnovážné poloze je nejmenší, při vychýlení se zvětšuje.

Příkladem může být kulička nacházející se v důlku. Při vychýlení se kulička bude vracet zpět do výchozí pozice. Při vychýlení se zvyšuje potenciální energie kuličky.

Jiným příkladem může být těleso, které je zavěšeno, přičemž závěs je umístěn nad těžištěm (těžiště i zavěšení přitom leží na stejné těžnici). Po vychýlení tělesa ze stabilní polohy se těleso působením momentu sil vrací zpět do rovnovážné polohy. Při vychýlení se zvyšuje potenciální energie těžiště.

Vratká rovnovážná poloha 

Vratká rovnovážná poloha (též labilní rovnovážná poloha) je poloha, pro kterou platí, že po vychýlení z této polohy se těleso nevrací zpět, ale výchylka se dále zvětšuje. Vychýlením z vratké polohy se potenciální energie tělesa zmenšuje.

Příkladem může být kulička nacházející se na vrcholu kopce. Při vychýlení ze své pozice se kulička bude vždy kutálet dolů a sama se nevrátí na výchozí pozici. Při vychýlení se snižuje potenciální energie kuličky.

Jiným příkladem může být těleso, které je zavěšeno, přičemž závěs je umístěn pod těžištěm (těžiště i zavěšení přitom leží na stejné těžnici). Při sebemenším vychýlení tělesa z rovnovážné polohy dochází v důsledku vzniku momentu sil od tíhové síly ke zvětšování této výchylky. Potenciální energie těžiště se při vychýlení zmenšuje.

Volná rovnovážná poloha 

Volná rovnovážná poloha (též indiferentní rovnovážná poloha) je poloha, pro kterou platí, že vychýlením tělesa se výslednice sil ani výsledný moment síly působících na těleso nemění. Po vychýlení tělesa se vzdálenost od nové polohy nemění (nezmenšuje se ani se nezvětšuje). Při vychýlení tělesa zůstává potenciální energie konstantní.

Příkladem může být kulička nacházející se na vodorovné rovině. Posuneme-li kuličku na jiné místo, zůstane tam stát a nebude se od původní polohy ani vzdalovat, ani se k ní nebude vracet. Potenciální energie zůstává konstantní.

Jiným příkladem může být těleso, které je zavěšeno, přičemž závěs je umístěn v těžišti. Při vychýlení tělesa z rovnovážné polohy zůstává těleso v nové poloze a nevrací se zpět do původní polohy, ani se od ní nevzdaluje. Potenciální energie těžiště se nemění.

Odkazy

Reference

Související články 
 Rovnováha sil
 Rovnováha

Externí odkazy 
 

Mechanika
Statika
Vanth

Vanth je postava etruského mytického podsvětí, zobrazovanou v různých formách pohřebního umění jako například na hrobových obrazech a na sarkofázích. Někdy se uvádí, že jde o bohyni smrti.

Popis 
Vanth často doprovází další démoni jako Charun. Bývají spolu vyobrazeni pouze v ikonografii z počátku 4. století př. n. l., ačkoli její jméno zmiňují i některé dřívější nápisy. Je velmi často zobrazována okřídlená, a přestože nemá žádný přímý protějšek v řecké mytologii, bývá srovnávána s řeckými Erínyemi. Přirovnání není odpovídající, protože v etruské ikonografie je téměř vždy zobrazována jako přívětivý průvodce, a nikoliv jako duch pomsty, což Fúrie jsou. Jejími dalšími atributy jsou klíč, svitek nebo pochodeň, kterou drží. Bývá oblečena do vykasaného krátkého chitónu, někdy bez rukávů, mívá odhalenou hruď s popruhy přes prsa a na nohou kožešinové boty Uvádí se, že jde o lovecké oblečení.

Nálezy 
Vanth se v etruském umění objevuje v různých scénách; nejběžnější jsou porážky a vraždy. Na urně popelem z Chiusi je vidět, jak se zvedá ze země, na stěnách jiných uren je znázorněna jako osamělá postava. V roli psychopompa bývá přítomna při setkání a doprovodu mrtvých, kteří jdou pěšky nebo jsou přepravováni vozem, či na koni. Vesměs je Vanth spojena se smrtí a cestou zemřelého do podsvětí, a to rozličným způsobem; je přítomna v okamžiku smrti i tehdy, kdy již zesnulý putuje do podsvětí. Je líčena jako postava laskavého psychopompa na rozdíl od hrozivého Charuna, jejího občasného společníka.

Atributy 
Atributy, které Vanth nosí, zahrnují pochodeň, klíč, svitek nebo meč, také souvisí s její roli průvodce v podsvětí. Pochodeň může sloužit k osvětlení cesty poutníka do podsvětí, i když ji někteří vědci interpretují jako symbol společenského postavení nebo jako znak úřadu, a klíč otevírá dveře k němu. Navíc svitek může odhalit o podstatě tohoto démona více, protože v jednom případě je na něm napsáno její jméno jako Vanθ. Vanth byla vykládána jako bohyně osudu a díky této asociaci mohl svitek obsahovat osud zemřelého. Nicméně celkově je Vanth líčena jako mladá a živá ženská postava z podsvětí, někdy se vyskytuje ve společnosti stejných bytostí a někdy s Charunem; je postavou, která pomáhá s cestou zemřelého do podsvětí.

Odkazy

Reference

Literatura

Externí odkazy 
 

Etruská mytologie
Psychopompové
Tekutost

Tekutost je schopnost látky téci, neboli částice tekutých látek se mohou vůči sobě relativně snadno pohybovat (částice nejsou vázány v pevných polohách).

Mezi tekuté látky (tekutiny) patří kapaliny, plyny, plazma a kvark gluonové plazma.

Míru tekutosti vyjadřuje veličina viskozita.

Tekutost jako fyzikální veličina 
Tekutost je také samostatná fyzikální veličina, obvykle značená φ.

Je definována jako převrácená hodnota dynamické viskozity:

Odtud vyplývá i její hlavní jednotka v SI: 1 sekunda na metr čtvereční (1 s m−2).

Související články 
 Tekutina
 Mechanika tekutin
 Supratekutost

Mechanika tekutin
Ideální plyn

Ideální (dokonalý) plyn je plyn, který má na rozdíl od skutečného plynu tyto ideální vlastnosti: je dokonale stlačitelný a bez vnitřního tření.

Částice takového plynu musejí splňovat následující podmínky:
 rozměry částic jsou zanedbatelné vzhledem ke vzdálenostem mezi nimi (částice ideálního plynu lze tedy považovat za hmotné body, které se navzájem nedotýkají. Pouze v okamžiku srážky),
 kromě srážek na sebe částice jinak nepůsobí,
 celková kinetická energie částic se při vzájemných srážkách nemění, tzn. srážky částic jsou dokonale pružné.

Důsledkem těchto podmínek je dokonalá stlačitelnost a dokonalá tekutost ideálního plynu.

Vlastnosti 
Skutečné plyny téměř vyhovují podmínkám ideálního plynu v omezeném rozsahu kolem teploty 0 °C a tlaku 101 325 Pa (tzn. za normálních podmínek). Reálné plyny se vlastnostem ideálního plynu přibližují při dostatečně vysoké teplotě a nízkém tlaku.

Ideální plyn se používá ke zjednodušenému zkoumání vlastností a chování plynů při mechanických a termodynamických dějích. Pro termodynamické děje v plynech platí stavová rovnice ideálního plynu:

kde  je tlak plynu,  je objem,  celkový počet částic plynu,  termodynamická teplota a  Boltzmannova konstanta.

Průměrná kinetická energie jedné částice ideálního plynu je podle ekvipartičního principu přímo úměrná teplotě:

Tuto energii lze vyjádřit rovněž pomocí střední kvadratické rychlosti částic:

kde  je hmotnost jedné částice.

Tlak ideálního plynu lze vyjádřit pomocí základní rovnice:

kde  je objem nádoby a  je hustota plynu.

Z uvedených vztahů lze určit celkovou vnitřní energii ideálního plynu, která odpovídá úhrnné kinetické energii částic:

Související články 
 Plyn
 Van der Waalsův plyn
 Ideální tekutina

Termodynamika
Statistická mechanika
Hydrostatika

Hydrostatika je část mechaniky tekutin, která se zabývá mechanickými vlastnostmi nepohybujících se kapalin, tedy kapalin, které jsou v klidu.

Hydrostatika je součástí statiky.

Související články 
 Pascalův zákon
 Archimédův zákon
 Hydrostatický tlak
 Povrchové napětí

Externí odkazy 
 

Mechanika tekutin
Statika
Hydrodynamika

Hydrodynamika je obor zabývající se mechanickým pohybem (prouděním) kapalin. Spadá pod hydromechaniku.

Proudění reálných kapalin je složitý proces, který je ovlivňován množstvím faktorů. Při zkoumání tohoto pohybu tedy záměrně některé z faktorů ignorujeme, provádíme tedy určitou idealizaci. Nejznámějším – a pro zkoumání nejjednodušším příkladem – je pohyb tzv. ideální kapaliny, kdy zanedbáváme stlačitelnost kapaliny a její vnitřní tření.

Hydrodynamika využívá při studiu pohybu kapalin metody mechaniky kontinua, tedy Lagrangeovu metodu a Eulerovu metodu.

Související články 
 Hydromechanika
 Mechanika tekutin
 Mechanika kontinua
 Aerodynamika – obdobný obor zabývající se plyny

Mechanika tekutin
Hydrostatická tlaková síla

Hydrostatická tlaková síla je síla, kterou tlačí kapalina nacházející se v gravitačním poli na tělesa do ní ponořená a na stěny nádoby.

Hydrostatická tlaková síla je způsobena hydrostatickým tlakem.

Značení 
 Značka: Fh
 Jednotka SI: newton, zkratka N
 Další jednotky: viz síla

Výpočet 
Hydrostatická tlaková síla se vypočítá podle vzorce pro tlakovou sílu jako
,
kde  je hydrostatický tlak a  je obsah plochy, na který tlak působí.

Tlaková síla v nádobě s průřezem  a s kapalinou o hustotě  v hloubce  pod povrchem kapaliny je rovna

Vlastnosti 
Hydrostatická tlaková síla závisí na hloubce  a obsahu  plochy, na niž působí tlak, ale nezávisí na objemu kapaliny nad touto plochou. Tlaková síla není tedy závislá ani na hmotnosti kapaliny v nádobě ani na tvaru nádoby. Tato skutečnost se označuje jako hydrostatický paradox.

Související články 
 Tlaková síla
 Mechanika tekutin
 Hydrostatický paradox

Mechanika tekutin
Spojené nádoby

Spojené nádoby jsou dvě nádoby (příp. více nádob), v nichž po naplnění kapalinou vystoupí hladina do stejné výšky.

Hydrostatický tlak v nádobách s různým množstvím kapaliny 

Výška hladin ve spojených nádobách je důsledkem hydrostatického tlaku, jehož velikost závisí na hloubce a ne na množství kapaliny. Proto i v širší nádobě s větším množstvím kapaliny má hladina stejnou výšku jako v úzké nádobě s menším množstvím kapaliny, čímž tlaky z obou nádob budou v místě spojení vyrovnané.

Výpočet hydrostatického tlaku 
Hydrostatický tlak p se vypočte dle následujícího vzorce:

p = h·ρ·g

kde p je hydrostatický tlak, h je výška sloupce kapaliny, ρ hustota kapaliny a g tíhové zrychlení.

Výjimky 
 Jestliže je ve spojených nádobách více kapalin (lišících se hustotou), pak hladiny v nádobách nebudou stejně vysoko, ale nejvýš bude hladina kapaliny s nejmenší hustotou, nejníž hladina kapaliny s nejvyšší hustotou, tak aby se hydrostatické tlaky různých kapalin rovnaly.
 Důležitou podmínkou je nehybnost kapalin, při proudění mohou být tlaky kapalin v různých nádobách různé díky Bernoulliho jevu.
 Při malém a různém průměru nádob se také může projevit kapilární elevace nebo kapilární deprese. Tento jev je ale významný jen pokud se jedná o nádoby s průměrem v řádech milimetrů a menším.

Využití v praxi 
Tento jev se využívá v celé řadě praktických aplikací, například v sifonech umyvadel a WC, v konvích a konvicích, u hadicové vodováhy, u některých typů stavoznaků, ve zdymadlech, ve spádových vodovodech a v záchodových splachovačích apod. Vyrovnávání hydrostatických tlaků se v praxi může projevit například při povodních, kdy nežádoucí velká voda „obejde“ hráze či protipovodňové zábrany spodem, například obecní kanalizací, sklepy, historickou štolou či jinou podzemní dutinou.

Odkazy

Reference

Literatura

Související články 
 Hadicová vodováha
 Hydraulický lis
 Spádový vodovod
 Zdymadlo
 Zápachová uzávěrka

Mechanika tekutin
Hydrostatický paradox

Hydrostatický paradox (též hydrostatické paradoxon) je skutečnost, že hydrostatická tlaková síla na dno nádoby naplněné do stejné výšky stejnou kapalinou je vždy stejná bez ohledu na množství (objem, hmotnost) kapaliny.
Nádoby stejně vysoké se stejně velkým dnem se mohou lišit jedině tvarem nádoby - nahoře zužující se nádoba pojme menší množství kapaliny, nahoře rozšiřující se nádoba pojme větší množství kapaliny. Tíha kapalin v těchto nádobách bude různá, tlaková síla na dno však bude naprosto stejná.

Rozdíl mezi tíhou kapaliny a tlakovou silou kapaliny na dno je způsoben silou reakce stěn, která u rozšiřující se nádoby působí na kapalinu směrem šikmo vzhůru (kapalinu nadlehčuje), u zužující se nádoby působí na kapalinu šikmo dolů (kapalinu přitlačuje na dno).

Odkazy

Související články 
 Mechanika tekutin
 Hydrostatika
 Paradox
 Hydrodynamický paradox

Externí odkazy 
 

Mechanika tekutin
Paradoxy
Vztlak

Vztlaková síla (vztlak) je síla, která nadlehčuje těleso v kapalině či plynu.

Vztlak může být:
 hydrostatický – je důsledkem rozdílů velikostí hydrostatických tlakových sil v různých hloubkách,
 dynamický – je důsledkem odporu prostředí (tekutiny) při pohybu tělesa.

Hydrostatický vztlak 
Hydrostatický vztlak vzniká jako důsledek tíhové síly, rozdílem hydrostatických tlaků na spodní a horní části tělesa, neboť tlak na spodní části je větší (spodní část je ve větší hloubce).

Tato vztlaková síla se vyskytuje nejen v kapalinách, kde se označuje jako hydrostatická vztlaková síla, ale také v plynech, kde bývá označována jako aerostatická vztlaková síla (aerostatický vztlak).

Hydrostatický vztlak směřuje vždy proti směru tíhové síly, tedy vzhůru. Jeho velikost závisí na objemu ponořené části tělesa a na hustotě kapaliny (a také na tíhovém zrychlení). Nezávisí na hloubce nebo celkovém objemu kapaliny, ani na hustotě nebo hmotnosti tělesa.

Výpočet 

Mějme v kapalině o hustotě  tuhé těleso ve tvaru hranolu s podstavou o obsahu  a výškou . Toto těleso nechť je v kapalině ponořeno tak, že podstavy jsou vodorovné. Na všechny stěny tohoto tuhého tělesa působí kapalina tlakovou silou. Síly, které působí na boční stěny, jsou stejně velké, avšak opačného směru. Pokud neuvažujeme deformační účinek těchto sil na tuhé těleso, tak můžeme říci, že se tyto síly vzájemně vyruší.

Horní podstava nechť se nachází v hloubce . Na tuto podstavu působí podle tlaková síla , která směřuje dolů. Spodní podstava se nachází v hloubce . Tlaková síla, která působí na spodní podstavu, je  a směřuje svisle vzhůru.

Výsledná vztlaková síla je vektorovým součtem síly působící na spodní podstavu a síly působící na horní podstavu, tzn.
.

Pro objem hranolu platí . Dosazením do předchozího vztahu dostaneme výraz pro hydrostatickou vztlakovou sílu, který platí nejen pro hranoly, ale pro těleso obecného tvaru.
,
kde  označuje hustotu kapaliny,  je objem ponořené části tělesa a  je gravitační zrychlení.

Výpočet velikosti hydrostatické vztlakové síly se označuje jako Archimédův zákon.

Využití 
Díky hydrostatickému (či aerostatickému) vztlaku plavou lodě (rozdíl mezi vztlakovou silou a gravitační silou působící na těleso umožňuje popsat plování těles) a létají letadla lehčí vzduchu (tzv. aerostaty), např. balony či vzducholodě. Ryby jsou schopny pomocí vztlaku částečně řídit svůj pohyb vodou.

Dynamický vztlak 

Dynamický vztlak vzniká vzájemným dynamickým působením při pohybu tělesa tekutinou v důsledku odporu, který klade prostředí (tedy tekutina – plyn či kapalina) pohybu tělesa.

Při pohybu tělesa (v typickém případě křídla) se na základě 3. Newtonova zákona k síle, kterou těleso při pohybu působí na okolní vzduch, vytváří reakční síla, kterou okolní vzduch působí na těleso.

Využití 
Díky aerodynamickému vztlaku mohou létat letadla těžší vzduchu (tzv. aerodyny), např. letouny či vrtulníky.

Hydrodynamického vztlaku využívají při svém pohybu některé typy lodí.

Související články 
 Hydrostatický tlak
 Odpor prostředí
 Archimédův zákon

Externí odkazy 
 

Mechanika tekutin
Plování těles

Plování těles je jev, kdy vztlaková síla působící na těleso plně ponořené do kapaliny je větší než tíhová síla přitahující těleso k Zemi. Těleso tedy podle Archimédova zákona stoupá směrem k hladině, část z něj se vynoří nad hladinu, čímž se vztlaková síla zmenší tak, že se vyrovná s tíhovou silou.

Jedná se tedy o případ, kdy je (průměrná) hustota tělesa ponořeného do kapaliny menší než hustota kapaliny. Archimedova zákona lze využít také k posouzení chování tělesa v okamžiku, kdy se těleso dostane na hladinu kapaliny.

Jazykové kodifikační příručky považují sloveso „plovat“ pouze za zastaralou verzi slovesa „plavat“ bez významového rozlišení, oba výrazy pro aktivní i pasivní význam. Ve fyzikálních textech dosud převažuje původní termín „plování těles“, i když ojediněle, převážně v materiálech pro základní školy, se objevuje i „plavání těles“.

Matematické vyjádření
Těleso plovoucí na hladině kapaliny je částečně ponořeno do kapaliny a část tělesa se nachází mimo kapalinu. Vztlaková síla, která působí na ponořenou část tělesa musí být v rovnováze s tíhovou silou působící na těleso, tzn.
,
kde  je objem ponořené části tělesa,  je objem celého tělesa,  je hustota tělesa,  je hustota kapaliny a  je tíhové zrychlení.

Z předchozího vztahu obdržíme pro objem ponořené části tělesa výraz
,
kde  označuje hmotnost celého tělesa.

Osa plování
Působiště tíhové síly G, působící na těleso, je v těžišti tělesa . Kapalina působí na ponořenou část tělesa vztlakovou silou, která má působiště v těžišti ponořené části tělesa . Obecně oba body  a  nesplývají, takže působící síly vytváří silový moment, který působí na těleso. Těleso se působením tohoto momentu snaží natočit tak, aby obě síly ležely na společné svislici, která se nazývá osa plování.

Metacentrum

O stabilitě plování tělesa rozhoduje vzájemná poloha tzv. metacentra  a těžiště tělesa . Jako metacentrum se označuje průsečík přímky vztlakové síly s osou plování při vychýlení ze svislé polohy.

Mohou nastat následující případy polohy metacentra a těžiště.
 Pokud je metacentrum nad těžištěm tělesa, moment síly vzniklý vychýlením osy plování se snaží vrátit těleso zpět do původní polohy a jde tedy o stabilní polohu (viz obr. b).
 Pokud leží metacentrum pod těžištěm, pak dochází ke zvětšování výchylky a jde o polohu labilní (viz obr. a).
 Pokud metacentrum splývá s těžištěm, jde o polohu indiferentní (viz obr. c).

Související články 
 Mechanika tekutin
 Archimédův zákon
 Vztlak

Mechanika tekutin
Manometr

Manometr (též tlakoměr) je mechanické měřidlo tlaku plynu nebo kapaliny. Speciální druhy manometrů mohou mít své vlastní názvy, např. barometr, barograf, aneroid. Velmi rozšířené je použití jako měřidla tlaku vzduchu v pneumatikách aut.

Manometry mohou být založeny na různém principu:
 porovnávání měřeného tlaku plynu s hydrostatickým tlakem kapaliny v trubici tvaru U,
 deformace deformačního členu působením měřeného tlaku.
Jako deformační členy se nejčastěji používají např. membrány, vlnovce nebo tzv. Bourdonova trubice, která se zhotovuje nejčastěji z mosazi nebo (pro vyšší tlaky) z oceli. Bourdonova trubice je trubice eliptického průřezu stočená do kruhového oblouku. Jeden konec je spojen se vstupem tlaku a druhý uzavřen a spojen přes převodové ústrojí s ukazatelem na stupnici. Při působení tlaku má trubice tendenci se narovnávat a eliptický průřez změnit na kruhový. Rozsahy těchto manometrů jsou od 0 do cca 2000 MPa.

Kondenzační smyčka 
Pokud je manometr určen k měření tlaku horké vodní páry, umisťuje se manometr nad potrubí s parou a připojuje se přes kondenzační smyčku (v praxi též zvanou Prasečí ocásek). Je to jednoduchá šroubovice, jejíž osa je vodorovná. Ve smyčce pára zkondenzuje na vodu, která zůstane v nejnižším místě šroubovice a oddělí manometr od páry. Tím zabrání, aby teplota páry ovlivňovala měření.

Související články 
 Mechanika
 Mechanika tekutin
 Měření tlaku

Externí odkazy 
 
 

Mechanika tekutin
Barometr

Barometr (tlakoměr) je přístroj k měření atmosférického tlaku (tlaku vzduchu), používaný k určování stavu a předpovědi počasí (při vyšším tlaku bývá obvykle jasno, při nízkém tlaku lze očekávat změnu jasného počasí na deštivé). 

Barometry mohou být založeny na různém principu:
 Rtuťový barometr se skládá z trubice na jednom konci zatavené, naplněné rtutí, na kterou na druhém zahnutém konci působí atmosférický tlak. Podle výšky rtuti pod zataveným koncem lze určit velikost atmosférického tlaku (čím výš rtuť vystoupí, tím větší tlak). Rtuťový barometr vynalezl Evangelista Torricelli (1608-1647) v roce 1643.
 Aneroid (pérový barometr) pracuje na základě měření deformace plechové krabičky, která je uvnitř vzduchoprázdná. Aneroid vynalezl v roce 1843 Lucien Vidie. 

Barometry se druhotně používají k fyzikálnímu měření výšky v geodézii nebo v letectví.

Související články 
 Aneroid
 Barograf
 Barometrické měření výšky
 Mechanika
 Mechanika tekutin
 Výškoměr

Externí odkazy 
 
 
 
 

Mechanika tekutin
Měřicí přístroje
Aneroid

Aneroid (barometre anéroide, holosterikbarometer) je deformační přístroj určený k měření atmosférického tlaku (tlaku vzduchu). Aneroid (kovový tlakoměr) vynalezl v roce 1843 francouzský fyzik Lucien Vidie. 

Principem činnosti mechanického aneroidu je deformace pružného systému (čidla) působením tlaku vzduchu. Konstrukce Vidieova z roku 1845 používá k deformaci tenkostěnnou vzduchoprázdnou (téměř vzduchoprázdnou) kovovou krabičku (Vidieho dózu) nebo sadu těchto krabiček. Jiný typ přístroje – Bourdonův aneroid z roku 1850, nahradil pružné krabičky vzduchoprázdnou trubicí eliptického průřezu, stočenou do kruhového tvaru. Velikost deformace čidla (krabiček nebo trubice) je přenášena na ručičku ukazující velikost tlaku vzduchu na stupnici. Stupnice aneroidu může být označena v jednotkách tlaku (dříve Torr, milibar, dnes hektoPascal) a nebo druhotně v metrech nebo stopách u výškoměrných aneroidů – leteckých altimetrů (výškoměrů) nebo zeměměřických aneroidů. Měření je založeno na faktu, že tlak vzduchu klesá s rostoucí nadmořskou výškou.

Pro větší přesnost měření byly aneroidy vybavovány sadou spojených deformačních krabiček. Sady krabiček byly použity zejména v barografech. S přídavným závažím také u kyvadlových hodin při kompenzaci změn hustoty (tlaku) vzduchu mající vliv na přesnost chodu hodin (tzv. Rieflerova aneroidová kompensace tlaková).

Pro přístroj se někdy používal název pérový tlakoměr (pérový barometr). Ocelové péro (pružina) zajišťovala potřebnou pružnost krabiček. Používání aneroidu bylo oproti práci se rtuťovým tlakoměrem podstatně jednodušší, protože přístroj je menší, přenosný, uzavřený (nehrozí únik rtuti) a odolnější (nehrozí rozbití skleněných částí). Částečnou nevýhodou je jeho menší přesnost a elastické dopružování, které se projevuje opožděnou indikací změn tlaku vzduchu.

Galerie

Odkazy

Reference

Související články 
 Barometr
 Barometrické měření výšky
 Mechanika
 Mechanika tekutin
 Výškoměr

Externí odkazy 
 
 
 heslo v Ottově slovníku naučném

Mechanika tekutin
Meteorologické přístroje
Barograf

Barograf je registrační (samopisný) barometr určený pro časový záznam průběhu atmosférického tlaku (tlaku vzduchu). Tím se liší od barometru a aneroidu, které ukazují jen aktuální hodnotu atmosférického tlaku. Barograf používaný v meteorologii má dobu záznamu obvykle jeden týden. Barograf určený k přesnějšímu zápisu atmosférického tlaku se nazývá mikrobarograf.

Základem barografu je sada několika spojených tlakoměrných krabiček (Vidiho dóz), převodní mechanismus a ručička s perem kreslící na pásku (která je navinuta na pomalu se otáčejícím válci) graf atmosférického tlaku za určitý čas (obvykle týden). Otáčení válce je zajištěno hodinovým strojkem, který se natahuje pomocí klíčku a je umístěn uprostřed válce. Záznam barografu se nazývá barogram.

Tradiční záznamové barografy jsou často nahrazovány elektronickými přístroji, které používají počítačové metody k záznamu atmosférického tlaku. Elektronické přístroje jsou nejen levnější než dřívější barografy, ale mohou také nabídnout větší délku záznamu. Data mohou být automaticky analyzována využita i k předpovědi počasí.

Využití 
Kromě meteorologie se používá například v letectví - tlak vzduchu závisí mj. na výšce, jejíž změny v průběhu letu se díky tomu pomocí barografu dají dokumentovat.

Odkazy

Reference

Externí odkazy 
 

Měřicí přístroje
Turbulentní proudění

Turbulentní proudění je takové proudění vazké tekutiny, při kterém se proudnice navzájem promíchávají. Částice tekutiny vykonávají při proudění kromě posouvání i složitý vlastní pohyb, který vede ke vzniku vírů (bouřit = lat. turbo – odtud také název proudění). Rychlosti jednotlivých částic tekutiny se nepravidelně mění, tzn. částice již nemají ve všech místech neměnnou rychlost, proudění tedy není stacionární.

Turbulentní proudění se objevuje při větších rychlostech proudění a u tekutin s menší přitažlivou silou mezi částicemi, na rozdíl od proudění laminárního.

Mezní vrstva 
Přestože částice tekutiny nemají stálou rychlost (směrem ani velikostí), je možné zjistit průměrné rozložení rychlosti v průřezu. Např. při proudění v tenké trubici již není rychlostní profil parabolický jako v případě laminárního proudění, ale rychlost je v celém profilu téměř stálá s výjimkou tenké vrstvy při stěně, kde dochází k velmi prudké změně úměrně se vzdáleností od stěny. Tato vrstva bývá velmi tenká a nazývá se mezní vrstva.

Vlastnosti 
Odpor proti toku tekutiny není úměrný střední rychlosti jako v případě laminárního proudění, ale platí přibližně
,
kde  obvykle leží v rozmezí 1,75 a 2.

Pohyb tekutiny se při turbulentním proudění řídí složitými zákonitostmi, které jsou obvykle zjišťovány experimentálně. Se vznikem vírů při turbulentním proudění je spojen vzrůst vnitřního tření.

Jako kritérium pro odlišení laminárního proudění od proudění turbulentního lze použít Reynoldsovo číslo.

Související články 
 Proudění
 Laminární proudění
 Reynoldsovo číslo
 Válec pod jezem

Mechanika tekutin
Objemový průtok

Objemový průtok (objemový tok) je objem kapaliny nebo plynu, který proteče jedním místem (celým průřezem v jednom místě trubice) za jednotku času.

Značení 
 Značka: QV
 Jednotka SI: metr krychlový za sekundu, zkratka m3·s−1
 V imperiálních jednotkách se průtok měří v CFS, CFPS (, kubické stopy za sekundu) nebo CFM, CFPM (, kubické stopy za minutu). Tyto jednotky lze vidět v anglicky psaných technických textech, například u popisů větráků.

Výpočet 

Podle definice objemového toku se jedná o množství kapaliny procházející za časový interval daným průřezem, tzn.

Má-li proudové vlákno průřez o obsahu  a kapalina v místě průřezu má rychlost , postoupí částice v průřezu za dobu  o dráhu . Trubicí proteče kapalina o objemu . Předchozí vztah lze tedy pro homogenní rozložení rychlosti po průřezu vyjádřit jako
,
kde  je okamžitá rychlost proudění.

Vlastnosti 
Při ustáleném proudění ideální kapaliny v uzavřené trubici zůstává objemový průtok ve všech místech trubice stejný, kapalina se nestlačuje ani neroztahuje, nikde se neztrácí ani nehromadí. Tento jev popisuje rovnice kontinuity.

Související články 
 Hltnost
 Hmotnostní průtok
 Průtokoměr

Mechanika tekutin
Tlaková potenciální energie

Tlaková potenciální energie je potenciální energie kapaliny nebo plynu, vznikající z tlaku, kterým kapalina nebo plyn tlačí na stěny nádoby. 

Může-li se stěna nádoby pohybovat (např. píst), pak kapalina nebo plyn posouváním pístu koná práci. Tlaková potenciální energie se mění na kinetickou energii pístu a pohybující se kapaliny nebo plynu. Vzájemnou přeměnu kinetické a tlakové potenciální energie ideální kapaliny proudící v uzavřené nádobě popisuje Bernoulliho rovnice.

Značení
 Značka: Ept
 Jednotka SI: joule, značka: J
 Další jednotky: viz Energie

Výpočet
Hodnota tlakové potenciální energie je určena vztahem
 ,
kde p je tlak (rozdíl vyššího počátečního a nižšího koncového tlaku), V je objem kapaliny nebo plynu při počátečním tlaku.

Odvození  

Potenciální energii tlakovou odvodíme z mechanické práce. Předpokládejme, že se ve vodorovné trubici posune vlivem  síly  píst o obsahu S o délku l. 
Tlaková síla velikosti  koná mechanickou práci , po dosazení za F dostáváme pro práci vztah 
 .
Tato rovnice říká, že tlaková potenciální energie proudící kapaliny je , neboli že je přímo úměrná tlaku a objemu proudící kapaliny.

Související články
 Mechanika
 Mechanika tekutin
 Potenciální energie

Mechanika tekutin
Fyzikální veličiny
Potenciální energie
Hydrodynamický paradox

Hydrodynamický paradox (hydrodynamické paradoxon) je skutečnost, že pokles tlaku v proudící kapalině je přímo úměrný nárůstu druhé mocniny rychlosti proudění kapaliny, neboli že v užší části trubice, kde kapalina proudí rychleji, je v kapalině menší tlak.

Závislost tlaku a rychlosti proudění vychází z Bernoulliho rovnice.

Obdobu hydrodynamického paradoxu je u plynů aerodynamický paradox.

Opakování 
Z Bernoulliho rovnice vyplývá, že tlak klesá s rostoucí rychlostí. Při velkém zúžení trubice, kde rychlost kapaliny značně vzroste, může tlak klesnout pod hodnotu atmosférického tlaku. Ve zúženém místě trubice vzniká podtlak, který se projeví tak, že kapalina do manometrické (tlakoměrné) trubice nevystoupí, ale naopak se do ní nasává vzduch. Tento jev se nazývá hydrodynamický paradoxon.

Související články 

 Mechanika
 Mechanika tekutin
 Hydrostatický paradox

Mechanika tekutin
Paradoxy
Činitel odporu

Činitel odporu (dříve i součinitel odporu) je činitel ve vztahu pro odporovou sílu, který vyjadřuje závislost odporu prostředí na tvaru tělesa.

Značení 
 Symbol veličiny: C
 Jednotka SI: bez jednotky (bezrozměrná veličina)

Určování hodnoty 
Hodnota činitele odporu se určuje experimentálně pro každé těleso. Hodnota závisí na tvaru zkoumaného tělesa a kvalitě povrchu a její přibližný výpočet je možný jen numerickými metodami simulujícími proudění kolem daného tělesa.

Závislost na rychlosti 
Odporová síla při pohybu v plynech (například pohyb letadla v zemské atmosféře) není v okolí Machova čísla 1 přímo úměrná druhé mocnině rychlosti. Proto je ve vzorci pro odpor prostředí uváděn činitel odporu jako funkce, závislá na rychlosti pohybu, případně na aktuálním Machově čísle (které je závislé na teplotě a tlaku).

Příklady činitele odporu pro různé tvary

Související články 
 Mechanika tekutin
 Odpor prostředí
 Aerodynamický tvar

Externí odkazy

Poznámky

Reference 

Mechanika tekutin
Dynamický vztlak

Dynamický vztlak je síla, která nadnáší těleso při pohybu v plynu či kapalině. Vztlak je nezbytně důležitý pro létání – během letu působí na křídlo a letadlo tak udržuje nad zemí ve vzduchu.

Velikost aerodynamické vztlakové síly závisí na ploše křídla, tvaru křídla, profilu křídla, úhlu křídla vůči pohybujícímu se okolí, hustotě prostředí a relativní rychlosti tělesa k okolí (čím je rychlost větší, tím větší je aerodynamická vztlaková síla, při nulové rychlosti je aerodynamická vztlaková síla rovněž nulová). Vztlaková síla může být menší než gravitační, pak těleso zrychluje směrem dolů (a jeho pád je vztlakem jen brzděn), nebo může být větší než gravitační, v takovém případě těleso ve vzduchu zrychluje směrem nahoru.

Vznik 
Základním principem působícím vznik dynamického (aerodynamického, hydrodynamického) vztlaku je třetí Newtonův zákon, podle kterého na těleso (např. křídlo) působí reakční síla vůči síle, kterou těleso při pohybu působí na okolní vzduch. Dynamický vztlak tedy jinými slovy vzniká jako silová reakce při ohybu svazku proudnic – pohybující se křídlo vychyluje okolní vzduch směrem dolů, načež na křídlo jako reakce působí síla směrem vzhůru.

Poměrně častým, avšak chybným vysvětlením je zdůvodnění operující s Bernoulliho rovnicí a tím, že rozdíl tlaků na horní a dolní plochu křídla má vznikat z rozdílu rychlostí proudění vzduchu nad horní a pod dolní plochou křídla (v místě rychlejšího proudění je nižší tlak) s tím, že podle tohoto vysvětlení se předpokládá, že molekuly plynu, které byly před křídlem na rozhraní tak, že jedna se pohybuje horním profilem a druhá spodním profilem, se za křídlem opět potkají; kvůli asymetrickému tvaru křídla by to mohly dokázat jen tak, že ta nad horní plochou musí cestovat rychleji než ta spodní. Toto vysvětlení je však z mnoha příčin nesprávné: Přestože se vzduch nad horní plochou křídla opravdu pohybuje rychleji než pod dolní, není pravdou, že by se částice vzduchu rozdělené na náběžné hraně křídla za křídlem opět setkaly; Bernoulliho rovnice navíc není na tento případ vůbec aplikovatelná, neboť staví na jiných předpokladech, než které platí pro křídlo pohybující se volným vzduchem.

Odkazy

Související články 
 Vztlak

Reference

Externí odkazy 
 

Aerodynamika
Výkon

Výkon je skalární fyzikální veličina, která vyjadřuje množství práce vykonané za jednotku času.

Rozlišuje se průměrný výkon, který se vztahuje k určitému časovému intervalu, a okamžitý výkon, který se vztahuje k určitému časovému okamžiku.

Množství energie spotřebované za jednotku času se označuje jako příkon.

Vzájemný poměr výkonu a příkonu vyjadřuje poměrnou fyzikální veličinu nazývanou účinnost, která se často vyjadřuje v procentech (poměr násobený 100).

Značení 
 Označení veličiny: P  z anglického power
 Jednotka SI: watt (= J·s−1), značka jednotky: W
 Další jednotky: koňská síla, kalorie za sekundu

Výpočet 
 Průměrný výkon je podílem celkové práce  a doby , za kterou byla práce vykonána, tzn.

 Okamžitý výkon získáme jako derivaci práce podle času, tzn.

Teorie systémů 

Pro účely modelování výkonově kauzálních systémů se zavedly pojmy úsilí a tok, kde součin jejich veličin má být přímo výkon. Obecně však taková funkce musí mít totální diferenciál, jinak je potřeba ještě další faktor k přenásobení.

Mechanický výkon 
Mechanický výkon je mechanická práce vykonaná za jednotku času. Stroj, který má větší výkon, vykoná za stejný čas více práce.

Pro výpočet výkonu P během práce, při které působí stálá síla F působící na těleso pohybující se stálou rychlostí v, platí:
,
kde  označuje složku síly ve směru pohybu (tečná složka síly) a  je úhel mezi vektorem rychlosti a vektorem působící síly.

V případě rotačního pohybu (M je moment síly, ϖ je úhlová rychlost) lze získat vztah

Elektrický výkon 

Stejnosměrný elektrický výkon se spočítá jako součin napětí a proudu, což plyne z toho, že změnu práce lze vyjádřit jako změnu elektrického náboje při daném napětí, tzn. , odkud získáme

kde Q je elektrický náboj, U je napětí a I je proud.

U střídavého výkonu je výpočet složitější, protože závisí kromě velikosti napětí a proudu také na tvaru signálu a vzájemném fázovém posuvu napětí a proudu. Proto se do výpočtu přidává násobení členem cos , což je tzv. účiník.

Starší jednotky 
Dříve se pro udávání výkonu používala jednotka koňská síla – zkratka k (kůň) nebo HP (z anglického "horsepower"). Dnes přežívá v udávání výkonu spalovacích motorů, správnější je ovšem použití jednotky kilowatt. Existuje více definic, tzv. metrická koňská síla (1 HP) odpovídá přibližně 735 W.

Související články 

 Účinnost
 Transformátor
 Gyrátor
 Kapacitor

Externí odkazy 
 
 
 

Fyzikální veličiny
Dynamika
Elektrotechnika
Energie
Kinetická energie

Kinetická energie (též pohybová energie) je jeden z druhů mechanické energie, kterou má pohybující se těleso. Je to tedy práce, kterou musíme vykonat, abychom urychlili těleso na určitou rychlost. Velikost kinetické energie tělesa, vykonávajícího posuvný pohyb závisí na jeho hmotnosti a rychlosti. Vykonává-li těleso rotační pohyb, závisí jeho energie na úhlové rychlosti a momentu setrvačnosti. Je-li těleso v klidu, má nulovou kinetickou energii. Protože pohyb těles je relativní, záleží hodnota energie na tom, z jaké vztažné soustavy těleso pozorujeme.

Značení 
 Značka: , v teoretické mechanice 
 Jednotka SI: joule, značka: J
 Další jednotky: viz Energie

Newtonovská (klasická) kinetická energie 
Kinetická energie v klasické mechanice je definována ve tvaru

Odvození vztahu 
Uvažujme hmotný bod o hmotnosti , na který působí síla , pak pohybová rovnice jde zapsat v následujícím tvaru
 ,
kde  je rychlost uvažovaného hmotného bodu v čase  (okamžitá rychlost). Tuto pohybovou rovnici skalárně vynásobíme rychlostí  hmotného bodu (na sílu  neklademe žádná omezení), čímž dostaneme
 .
Jelikož platí, že
 ,
lze předchozí rovnici upravit
 ,
kde  je kinetická energie hmotného bodu.

Protože pro element práce platí , pak z předchozí rovnosti vyplývá
 ,
a odtud integrací dostáváme
 .

Alternativně lze kinetickou energii také vyjádřit pomocí hybnosti 
 .

Speciální teorie relativity 
V rámci speciální teorie relativity lze získat přesnější vztah
 ,
kde m je hmotnost tělesa v pohybu, m0 je klidová hmotnost, v je rychlost tělesa a c je rychlost světla. První člen v závorce je tzv. Lorentzův faktor.

Tento vzorec lze pomocí Taylorova rozvoje přepsat do tvaru nekonečné řady
 
z níž je vidět, že při rychlostech mnohem menších než c je významný jen první člen a platí newtonovský vzorec.

Vlastnosti 
 Kinetická energie nemůže být nikdy záporná.
 Kinetická energie nezávisí na směru pohybu, ale pouze na velikosti rychlosti.
 Kinetická energie je závislá na volbě vztažné soustavy, protože na této volbě závisí také rychlost tělesa.
 Celková kinetická energie soustavy hmotných bodů je dána součtem kinetických energií jednotlivých hmotných bodů.

Příklad 
Uvažujme izolovanou soustavu, pak platí zákon zákon zachování mechanické energie, který lze formulovat ve tvaru
 ,
který nám říká, že se kinetická energie v izolované soustavě mění na energii potenciální a naopak. Zaměříme-li se na homogenní tíhové pole Země (lze ho považovat za homogenní pro malé vzdálenosti od povrchu), pak tuto přeměnu lze jednoduše ilustrovat například na volném pádu z výšky .
,
kde  je počáteční čas, ve kterém má těleso ve výšce  nulovou rychlost, a  je čas dopadu. Výsledek lze jednoduše ověřit přímým výpočtem úlohy volného pádu. Nejdříve určíme čas dopadu
,
čímž dosazením za rychlost dostáváme výsledek, který je v souladu se zákonem zachování energie
.

Související články 
 energie
 potenciální energie
 Königova věta (fyzika)

Externí odkazy 
 
 
 

Dynamika
Druhy energie
Potenciální energie

Potenciální energie (též polohová energie) je druh energie, kterou má každé těleso nacházející se v potenciálovém poli určité síly. Podle síly působící na dané těleso lze rozlišit více druhů potenciální energie: gravitační potenciální energie, potenciální energie pružnosti, tlaková potenciální energie, elektrostatická potenciální energie. Obecně je potenciální energie skalární funkce, která je spojena s nějakou potenciální sílou , pro kterou platí
.
Je-li potenciální energie funkcí polohy , potom sílu s ní spojenou nazýváme stacionární potenciálovou silou, je-li zároveň funkcí času , potom sílu s ní spojenou nazýváme nestacionární potenciálovou silou.

Značení 
 Doporučená značka: Ep
 Odvozená jednotka SI: joule, značka "J"
 Další jednotky: viz jednotky energie

Výpočet

Obecně 
Pro přírůstek potenciálních energií platí
,
kde  je práce, kterou vykonají síly pole, a ,  je potenciální energie v bodech  a .

Pro elementární přírůstky lze předchozí vztah zapsat ve tvaru

Pomocí obecného vztahu pro práci lze pak určit

V konkrétních případech je podle působící síly vhodné využít vhodných speciálních vztahů pro mechanickou práci, práci elektrického pole, práci magnetického pole apod.

Potenciální energie tíhová 
V případě, že lze silové působení popsat homogenním tíhovým polem s tíhovým zrychlením  (tedy v přiblížení, kdy zanedbáváme pokles tíhového zrychlení s výškou), lze potenciální energii tělesa s hmotností  vyjádřit jednoduchým vztahem
,
kde  je výška nad úrovní, pro kterou je potenciální energie nulová (zpravidla zemský povrch).

Odvození potenciální tíhové energie 
Ze základní poučky vyplývá, že potenciální energie je práce, kterou musíme vykonat, abychom zvedli těleso do určité výšky nad podložku. Můžeme tedy napsat:

, kde práce je dána vztahem , přičemž síla je z Newtonova druhého zákona  respektive , protože jsme na zemi a zde působí tíhové zrychlení .

Vzorec dáme dohromady  a dráhu  (trajektorie) nahradíme vhodnějším písmenkem  (výška zdvihu) a dostaneme finální vztah:

Vlastnosti 
 Potenciální energie může nabývat kladných i záporných hodnot.

 Potenciální energie je relativní, záleží na tom, vzhledem k čemu se vztahuje. Při výpočtech se nulová hladina potenciální energie volí buď v rovnovážné poloze, kde jsou příslušné síly v rovnováze, nebo v nekonečnu, kde je velikost příslušných sil na těleso nulová. Pro přeměnu energií ale na volbě nulové hladiny potenciální energie nezáleží, rozhodující je pouze změna této energie.

 Potenciální energie je definovaná pouze v potenciálovém silovém poli, což je pole, jehož rotace je rovna nule. V takovém poli lze definovat potenciál . Potenciální energii je pak možné vyjádřit prostřednictvím potenciálu.

Související články 
 Energie
 Práce (fyzika)
 Mechanika
 Kinetická energie

Externí odkazy 
 

 
Druhy energie
Fyzikální veličiny
Dynamika
Potenciální energie pružnosti

Potenciální energie pružnosti je jeden z druhů mechanické energie, kterou má pružné těleso, když je pružně deformováno (nataženo, stlačeno, ohnuto, zkrouceno).

Velikost potenciální energie pružnosti závisí na velikosti deformace a parametrech pružnosti tělesa. Velikost se rovná též mechanické práci, které je těleso schopno vykonat při navrácení do původního tvaru před deformací.

Potenciální energii pružnosti má každé deformované pružné těleso.

Značení
 Značka: Ep
 Jednotka SI: joule, značka: J
 Další jednotky: viz energie

Výpočet 
Pro stlačenou nebo nataženou hookovskou pružinu platí 

kde k je tuhost pružiny a y je výchylka z rovnovážné polohy pružiny.

Související články
 Energie
 Pružnost
 Potenciální energie
 :en:Potential energy#Elastic potential energy - obdobné heslo na anglojazyčné Wikipedii
 Mechanika

Potenciální energie
Mechanika pružnosti a pevnosti
Fyzikální veličiny

en:Potential energy#Elastic potential energy
Příkon

Příkon je fyzikální veličina, která vyjadřuje množství energie dodané za jednotku času. Značí se stejně jako výkon písmenem , jeho základní jednotkou je v soustavě SI watt (značka: W).

Poměr mezi (užitečným) výkonem stroje a jeho příkonem vyjadřuje veličina účinnost.

Výpočet 
,
kde  je práce,  je čas, za který byla energie spotřebována.

V případě elektrických spotřebičů je okamžitý elektrický příkon možno spočítat jako
,
kde  je elektrické napětí a  je elektrický proud.

Příklady

Elektrické spotřebiče 
 kompaktní zářivka 8–25 W
 žárovka 25–200 W
 reproduktor 1–500 W
 televizor 70–300 W
 vysavač 500–2 000 W
 varná konvice 1 200–2 500 W (1,2–2,5 kW)
 elektrická lokomotiva 2 000 000–6 400 000 W (2–6,4 MW)
 indukční pec 40 000 000 W (40 MW)

Související články 
 výkon
 účinnost

Externí odkazy 
 

Elektrotechnika
Energie
Účinnost

Účinnost může označovat:
 účinnost (fyzika) – fyzikální veličina
 světelná účinnost
 termodynamická účinnost
 účinnost (právo) – vlastnost právního předpisu

Související články 
 Účinek
 Efektivnost

Externí odkazy
Páka

Páka je jednoduchý stroj, tyč otočná kolem pevného bodu O (osy rotace). Břemeno působí na páku v bodě A, vzdálenost AO (= L1) je rameno břemene. Síla působí v bodě B a vzdálenost BO (= L2) tvoří rameno síly. 

Rovnováha na páce nastává, pokud je tíha břemene násobená délkou jeho ramena rovna velikosti síly násobené délkou ramene síly.
Páka se využívá nejčastěji pro zmenšení síly, protože velikost potřebné síly je nepřímo úměrná délce ramene. Čím delší rameno, tím menší působící síla je potřeba.

V obecnějším případě může na páku působit i více sil.

Podmínka rovnováhy 

Páka je v rovnováze, jestliže výsledný moment sil působících na páku je nulový:
Pokud na rameno r1 působí síla F1 a na rameno r2 síla F2, pak podmínku rovnováhy na páce vyjadřuje vzorec:

 M1 = M2
 F1 · r1 = F2 · r2

Rozdělení 
Páka může mít různé tvary – od rovné tyče podepřené v jednom místě (páčidlo), přes dvě páky spojené kloubem (kleště), přes zahnutý tvar (klika), k tvaru kola (volant). Páka je skrytá i v kladce a kole na hřídeli.

Podle umístění ramen páky vzhledem k ose otáčení lze páky rozdělit na:
 dvojzvratné – ramena jsou na opačných stranách od osy rotace, síly F1 a F2 působí stejným směrem. Příkladem mohou být kuchyňské váhy nebo dětská houpačka.
 jednozvratné – obě ramena jsou na stejné straně od osy rotace, síly F1 a F2 působí opačným směrem. Příkladem jednozvratné páky může být například stavební kolečko, otvírák na skleněné láhve (například láhev piva), louskáček (na ořechy), drtič česneku nebo kleštičky na nehty.

Podle délky ramen se páky dělí na:
 rovnoramenné – rameno síly je stejně dlouhé jako rameno břemene,

 nerovnoramenné – délka ramena síly je různá od ramene břemena.

 s proměnnou délkou ramen – typicky přezmen. Délka ramen se ovšem mění v závislosti na úhlu, který páka svírá s horizontálou a odpovídá funkci kosinus tohoto úhlu. Při malých výchylkách páky lze tuto závislost zanedbat..

Příklady praktického použití 

 Nástroje a zařízení využívající princip páky

 páčidlo
 nůžky
 kleště
 vesla
 houpačka
 nůžky na nehty
 trebuchet – obléhací prak
 zvedák
 pedál
 pantograf
 váhy (rovnoramenné i nerovnoramenné)
 kolíček na prádlo

 Principu páky společně s principem kola na hřídeli užívají například
 volant
 vodovodní kohoutek
 převodovka

Příklady nechtěného působení 
 spoj čnělky

Odkazy

Související články 
 Beugniotova páka, mechanismus v pojezdu lokomotivy
 Kormidelní páka
 pákoví
 Řadicí páka
 Řídicí páka letadla viz Knipl

Externí odkazy 
 
 
 

Jednoduché stroje
Kolo na hřídeli

Kolo na hřídeli je jednoduchý stroj, jehož základem jsou dvě pevně spojené části (větší a menší kolo, kolo a hřídel), které se otáčejí kolem jedné osy.

Působí-li na větší kolo síla člověka nebo stroje, pak menší kolo působí větší silou na těleso (břemeno). Kolo na hřídeli je založeno na principu páky - čím větší je rameno, na které síla působí, tím je tato síla menší. Oproti páce se kolo na hřídeli liší především možností otáčení o 360° (i více).

Podmínka rovnováhy na kole na hřídeli:

kde F1 je síla působící na menší kolo o poloměru r, F2 je síla působící na větší kolo o poloměru R

Kolo na hřídeli lze najít v nástrojích jako rumpál, klíč na utahování, pedály kol, kohoutky na vodu, volant v autě, kormidlo, atd.

Související články 

 Mechanika
 Jednoduchý stroj
 Kolo
 Rumpál
 Válec
 Klika
 Kladka

Externí odkazy 
 

Jednoduché stroje