Zobrazení zdroje stránky Vztlak

[[Soubor:Dead sea newspaper.jpg|náhled|Hydrostatický vztlak drží muže na hladině [[Mrtvé moře|Mrtvého moře]]]]

'''Vztlaková síla''' ('''vztlak''') je [[síla]], která nadlehčuje [[těleso]] v [[kapalina|kapalině]] či [[plyn]]u.

Vztlak může být:
* '''[[#Hydrostatický vztlak|hydrostatický]]''' – je důsledkem rozdílů velikostí [[hydrostatická tlaková síla|hydrostatických tlakových sil]] v různých [[hloubka|hloubkách]],
* '''[[#Dynamický vztlak|dynamický]]''' – je důsledkem [[odpor prostředí|odporu prostředí]] (tekutiny) při pohybu tělesa.

== Hydrostatický vztlak ==
Hydrostatický vztlak vzniká jako důsledek [[tíha|tíhové síly]], rozdílem [[hydrostatický tlak|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 [[plyn]]ech, kde bývá označována jako '''aerostatická vztlaková síla''' ('''aerostatický vztlak''').

Hydrostatický vztlak směřuje vždy proti směru tíhové síly, tedy vzhůru. Jeho velikost závisí na [[objem]]u ponořené části tělesa a na [[hustota|hustotě]] kapaliny (a také na [[tíhové zrychlení|tíhovém zrychlení]]). Nezávisí na hloubce nebo celkovém objemu kapaliny, ani na hustotě nebo [[hmotnost]]i tělesa.

=== Výpočet ===
[[Soubor:Hydrostaticky vztlak.svg|náhled|Hydrostatický vztlak]]
[[Soubor:04. Галилеево топче.ogv|náhled|Změna hydrostatického vztlaku při změně hustoty okolní kapaliny (ředěním [[voda|vody]] méně hustým [[ethanol]]em)]]
Mějme v [[kapalina|kapalině]] o [[hustota|hustotě]] <math>\rho</math> [[tuhé těleso]] ve tvaru [[hranol]]u s podstavou o [[obsah]]u <math>S</math> a [[výška|výškou]] <math>h</math>. Toto těleso nechť je v kapalině ponořeno tak, že podstavy jsou vodorovné. Na všechny stěny tohoto tuhého tělesa působí kapalina [[hydrostatická tlaková síla|tlakovou silou]]. Síly, které působí na boční stěny, jsou stejně velké, avšak opačného směru. Pokud neuvažujeme [[deformace|deformační]] účinek těchto sil na tuhé těleso, tak můžeme říci, že se tyto síly vzájemně vyruší.

Horní podstava nechť se nachází v hloubce <math>h^\prime</math>. Na tuto podstavu působí podle [[tlaková síla]] <math>F^\prime = Sh^\prime\rho g</math>, která směřuje dolů. Spodní podstava se nachází v hloubce <math>h^{\prime\prime} = h^\prime+h</math>. Tlaková síla, která působí na spodní podstavu, je <math>F^{\prime\prime} = Sh^{\prime\prime}\rho g</math> a směřuje svisle vzhůru.

Výsledná vztlaková síla je vektorovým součtem síly působící na spodní podstavu a síly působící na horní podstavu, tzn.
:<math>F_\mbox{vz} = F^{\prime\prime} - F^\prime = S(h^{\prime\prime} - h^\prime)\rho g = Sh\rho g</math>.

Pro objem hranolu platí <math>V=Sh</math>. Dosazením do předchozího vztahu dostaneme výraz pro hydrostatickou vztlakovou sílu, který platí nejen pro hranoly, ale pro těleso obecného tvaru.
:<math>F_\mbox{vz} = V\rho g \,</math>,
kde <math>\rho</math> označuje [[hustota|hustotu]] kapaliny, <math>V</math> je [[objem]] ponořené části tělesa a <math>g</math> je [[gravitační zrychlení]].

Výpočet velikosti hydrostatické vztlakové síly se označuje jako [[Archimédův zákon]].

=== Využití ===
Díky hydrostatickému (či aerostatickému) vztlaku plavou [[loď|lodě]] (rozdíl mezi vztlakovou silou a [[gravitační síla|gravitační silou]] působící na těleso umožňuje popsat [[plování těles]]) a létají [[letadlo|letadla]] lehčí [[vzduch]]u (tzv. [[aerostat]]y), např. [[balon]]y či [[vzducholoď|vzducholodě]]. [[Ryby]] jsou schopny pomocí vztlaku částečně řídit svůj pohyb vodou.

== Dynamický vztlak ==
{{viz též|dynamický vztlak}}
'''Dynamický vztlak''' vzniká vzájemným dynamickým působením při pohybu tělesa [[tekutina|tekutinou]] v důsledku [[odpor prostředí|odporu]], který klade prostředí (tedy tekutina – [[plyn]] či [[kapalina]]) pohybu tělesa.

Při pohybu tělesa (v typickém případě [[křídlo|křídla]]) se na základě [[3. Newtonův pohybový zákon|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. [[aerodyn]]y), např. [[letoun]]y či [[vrtulník]]y.

Hydrodynamického vztlaku využívají při svém pohybu některé typy [[loď|lodí]].

== Související články ==
* [[Hydrostatický tlak]]
* [[Odpor prostředí]]
* [[Archimédův zákon]]

== Externí odkazy ==
* {{Commonscat}}

{{Autoritní data}}

[[Kategorie:Mechanika tekutin]]