Proč vlastně fungují – přesýpací hodiny?

12. 10. 2017 8:00:58
Co mají přesýpací hodiny společného s klenbou kostela – a proč vlastně fungují tak, jak fungují? (blog je dnes kratší, ca. 2 min.)

Písek je zajímavá látka. Chová se částečně jako pevné těleso, zároveň umí „téct“ jako tekutina. Tohoto principu se využívají například přesýpací hodiny, ve kterých z horní naplněné baňky písek „vytéká“ jako kapalina a postupně zaplňuje spodní nádržku.

Proč zrovna písek?

Přesýpací hodiny by kupodivu nefungovaly, kdyby byly naplněny opravdovou kapalinou - vodou. Na rozdíl od písku je totiž rychlost, kterou se tekutina přelévá z jedné baňky do druhé, závislá na výšce vodního sloupce, tedy na aktuálním množství vody v horní baňce. Písek se na rozdíl od vody přesouvá z jedné části přesýpacích hodin do druhé se stále stejnou, konstantní rychlostí.

Může za to samotná podstata písku. Písek je souhrn pevných malých částeček - zrnek. Sousedící zrnka se navzájem dotýkají malými ploškami, kterými se o sebe opírají. Síly, které na ně působí (například vliv gravitace) se tak mohou šířit od zrnka k zrnku. Částečně se přenášejí na baňku samotnou. Podobně se chovají síly ve správně postavených klenbách domů. Tam se síly přenášejí na sloupy, které klenbu podpírají. V přesýpacích hodinách hraje úlohu klenby sklo baňky. Dolní vrstvy přesýpaného písku se tak nacházejí pod stále stejným, víceméně konstantním tlakem nezávisle na tom, jak vysoký je sloupec písku, který se nachází nad nimi.

Starý trik

Stejný jev, který umožňuje písku měřit čas, dovoluje také provést trik, při kterém se dá zvednout nepříliš těžká nádoba – aniž byste se jí dotkli rukama.

Vsaďte do nádoby dřevěnou tyčku a prostor kolem ní vyplňte pískem. Poklepáváním pak písek setřeste a zhutněte. Při dostatečné hustotě písku se dá nádoba zvednout za tyčku – aniž byste se museli dotýkat samotné nádoby. Zrnka písku, která vytvořila hutnou strukturu, odvádí sílu, kterou působí tyčka při zvedání experimentu, na stěny nádoby. Ta je pevná. Písek nemá možnost se zdeformovat, takže se v tu chvíli chová jako kompaktní látka.

Tento experiment se dá mimochodem zopakovat i ve větším měřítku, když tyčku nahradí kmen poraženého stromu a nádoba se vymění za přiměřeně velkou variantu. Písek v nádobě pak může vážit klidně i kolem 300 kg.

Autor: Dana Tenzler | čtvrtek 12.10.2017 8:00 | karma článku: 29.41 | přečteno: 1877x

Další články blogera

Dana Tenzler

Barvy v kuchyni (3) - přírodní červená

Blíží se Velikonoce. Napadlo vás někdy, čím se vlastně barví velikonoční vajíčka? Jakými přírodními nebo umělými barvivy se dá jídlo barvit dnes a jak tomu bylo v minulosti? (délka blogu 3 min.)

28.3.2024 v 8:00 | Karma článku: 10.29 | Přečteno: 98 | Diskuse

Dana Tenzler

Barvy v kuchyni (2) - průmyslová žlutá

Blíží se Velikonoce. Napadlo vás někdy, čím se vlastně barví velikonoční vajíčka? Jakými přírodními nebo umělými barvivy se dá jídlo barvit dnes a jak tomu bylo v minulosti? (délka blogu 3 min.)

25.3.2024 v 8:00 | Karma článku: 14.16 | Přečteno: 186 | Diskuse

Dana Tenzler

Barvy v kuchyni (1) - přírodní žlutá

Blíží se Velikonoce. Napadlo vás někdy, čím se vlastně barví velikonoční vajíčka? Jakými přírodními barvivy se dá jídlo barvit dnes a jak tomu bylo v minulosti? První díl seriálu o barvách.

21.3.2024 v 8:00 | Karma článku: 18.10 | Přečteno: 288 | Diskuse

Dana Tenzler

Čokoládoví velikonoční zajíčci

Blíží se Velikonoce. Napadlo vás někdy, odkud se vlastně vzali velikonoční zajíčci a vajíčka z čokolády, kterých jsou před velikonocemi plné obchody? (délka blogu 3 min.)

18.3.2024 v 8:00 | Karma článku: 22.20 | Přečteno: 391 | Diskuse

Další články z rubriky Věda

Dana Tenzler

Barvy v kuchyni (3) - přírodní červená

Blíží se Velikonoce. Napadlo vás někdy, čím se vlastně barví velikonoční vajíčka? Jakými přírodními nebo umělými barvivy se dá jídlo barvit dnes a jak tomu bylo v minulosti? (délka blogu 3 min.)

28.3.2024 v 8:00 | Karma článku: 10.29 | Přečteno: 98 | Diskuse

Zdenek Slanina

Problém co začal už Arrhenius: Kysličník uhličitý a doba ledová - a teď i sopečné aktivity

Už S. Arrhenius řešil vztah obsahu CO2 v atmosféře i k době ledové. Tehdy hlavně ukázal, že jeho navyšování v atmosféře povede k nárůstu její teploty. Nyní výzkumy z univerzity v Sydney ukazují na roli sopek v nástupu ochlazování.

26.3.2024 v 5:22 | Karma článku: 23.61 | Přečteno: 508 |

Martin Tuma

Berte Viagru, dokud si na to vzpomenete

Rozsáhlá studie odhalila významné snížení výskytu Alzheimerovi nemoci u pravidelkných uživatelů Viagry

25.3.2024 v 14:17 | Karma článku: 13.60 | Přečteno: 303 | Diskuse

Dana Tenzler

Barvy v kuchyni (2) - průmyslová žlutá

Blíží se Velikonoce. Napadlo vás někdy, čím se vlastně barví velikonoční vajíčka? Jakými přírodními nebo umělými barvivy se dá jídlo barvit dnes a jak tomu bylo v minulosti? (délka blogu 3 min.)

25.3.2024 v 8:00 | Karma článku: 14.16 | Přečteno: 186 | Diskuse

Dana Tenzler

Barvy v kuchyni (1) - přírodní žlutá

Blíží se Velikonoce. Napadlo vás někdy, čím se vlastně barví velikonoční vajíčka? Jakými přírodními barvivy se dá jídlo barvit dnes a jak tomu bylo v minulosti? První díl seriálu o barvách.

21.3.2024 v 8:00 | Karma článku: 18.10 | Přečteno: 288 | Diskuse
Počet článků 962 Celková karma 19.53 Průměrná čtenost 1288

Zajímám se o přírodní vědy. Píšu o tom, co mě zaujalo při toulkách internetem. Vzhledem k občastým dotazům - ano, skutečně mám vzdělání. Ne, nebudu tu vypisovat všechny svoje tituly, knihy a vědecké práce. Tenhle blog provozuji ve svém volném čase pro radost. 

Pokud vás blog pobaví nebo se v něm dočtete něco zajímavého - je jeho účel splněn. Přijďte si popovídat do diskuze, často je ještě zajímavější než blog sám, díky milým a znalým návštěvníkům. 

Rána pro britskou monarchii. Princezna Kate má rakovinu, chodí na chemoterapii

Britská princezna z Walesu Kate (42) se léčí s rakovinou. Oznámila to sama ve videu na sociálních sítích poté, co se...

Smoljak nechtěl Sobotu v Jáchymovi. Zničil jsi nám film, řekl mu

Příběh naivního vesnického mladíka Františka, který získá v Praze díky kondiciogramu nejen pracovní místo, ale i...

Rejžo, jdu do naha! Balzerová vzpomínala na nahou scénu v Zlatých úhořích

Eliška Balzerová (74) v 7 pádech Honzy Dědka přiznala, že dodnes neví, ve který den se narodila. Kromě toho, že...

Pliveme vám do piva. Centrum Málagy zaplavily nenávistné vzkazy turistům

Mezi turisticky oblíbené destinace se dlouhá léta řadí i španělská Málaga. Přístavní město na jihu země láká na...

Kam pro filmy bez Ulož.to? Přinášíme další várku streamovacích služeb do TV

S vhodnou aplikací na vás mohou v televizoru na stisk tlačítka čekat tisíce filmů, seriálů nebo divadelních...