Věda a technika v pozadí

Teorie

Pomocí vztahu pro hydrostatický tlak vysvětlujeme, proč ve všech ramenech spojených nádob jsou hladiny určité kapaliny v téže vodorovné rovině, a to bez ohledu na tvar a objem jednotlivých ramen. Poněvadž hydrostatický tlak je ve všech ramenech stejný, přičemž hustota i gravitační zrychlení jsou stálé, je stejná ve všech ramenech i výška kapaliny h.

Výška hladiny ve spojených nádobách.
Zdroj: Techmania Science Center. Autor: Magda Králová. Under Creative Commons.

Zajímavost z fyziky:
Využití spojených nádob je obrovské, např. kropící konev, čajník, vodotrysk, kuchyňská výlevka, schéma splachování.
Jinak je tomu u spojených nádob, v jejichž ramenech jsou navzájem se nemísící kapaliny různých hustot ρ₁, ρ₂. Poněvadž hydrostatické tlaky na rozraní obou kapalin jsou stejné, platí

a odtud

Hustoty kapalin jsou v převráceném poměru k výškám sloupců kapalin nad společnou hladinou. Tento poznatek se používá k určování hustoty neznámé kapaliny vzhledem např. k vodě.
 

Plavební komory jsou vlastně nádrže oddělené vodotěsnými vraty od řeky. S řekou je spojuje potrubí, jímž se voda do nich napouští a vypouští. Tím se dosáhne spuštění nebo zdvižení plavidla. Při proplouvání komorou ve směru po proudu se voda v komoře napustí na úroveň horní vody, horní vrata se otevřou a plavidlo vpluje dovnitř komory. Pomocí lan se plavidlo uváže k vázacím prvkům. Horní vrata se uzavřou a komora se začne vypouštět. Jakmile se hladiny vody v obou komorách vyrovnají, otevřou se dolní vrata a loď může komoru opustit.

Princip zdymadla.
Zdroj: Techmania Science Center. Autor: Magda Králová. Under Creative Commons.

Zajímavost z techniky:
Největší plavební komoru ČR nalezneme na labském zdymadle Dolní Beřkovice na Mělnicku. Zdymadlo bylo vybudováno na začátku 20. století. Velká plavební komora má užitnou délku 200 m a šířku 22 m. Minimální hloubka vody je 3 m a běžný spád komory je 2,4 m.

Zdymadlo Dolní Beřkovice na mapě.
Zdroj: www.mapy.cz.