Σύμφωνα με την αρχή, πώς σχετίζεται η πίεση υγρού την κίνηση ενός υγρού;
Δείτε πώς λειτουργεί:
Η αρχή του Bernoulli δηλώνει ότι η αύξηση της ταχύτητας ενός υγρού μειώνει την πίεση του.
Ας το σπάσουμε:
* υγρό σε κίνηση: Όταν ένα υγρό κινείται, τα σωματίδια του έχουν κινητική ενέργεια.
* Ταχύτερη ροή, λιγότερη πίεση: Καθώς το υγρό επιταχύνεται, τα σωματίδια του κινούνται γρηγορότερα, οδηγώντας σε μείωση της πίεσης. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι τα σωματίδια έχουν λιγότερο χρόνο για να ασκήσουν δύναμη στη γύρω περιοχή.
* πιο αργή ροή, περισσότερη πίεση: Αντίθετα, όταν το υγρό επιβραδύνεται, τα σωματίδια του έχουν περισσότερο χρόνο για να ασκήσουν δύναμη στη γύρω περιοχή, οδηγώντας σε αύξηση της πίεσης.
Πρακτικά παραδείγματα:
* Φτερά αεροπλάνα: Το σχήμα μιας πτέρυγας αεροπλάνου έχει σχεδιαστεί για να δημιουργεί μια διαφορά στην ταχύτητα αέρα πάνω και κάτω από την πτέρυγα. Ο αέρας που ρέει πάνω από την κορυφή της πτέρυγας ταξιδεύει ταχύτερα, με αποτέλεσμα χαμηλότερη πίεση. Η υψηλότερη πίεση κάτω από το πτέρυγα ωθεί προς τα πάνω, δημιουργώντας ανελκυστήρα.
* μετρητής Venturi: Αυτή η συσκευή μετρά τον ρυθμό ροής υγρού μειώνοντας τη διαδρομή ροής, αυξάνοντας την ταχύτητα και μειώνοντας την πίεση. Η διαφορά πίεσης χρησιμοποιείται στη συνέχεια για τον υπολογισμό του ρυθμού ροής.
* Το νερό που ρέει μέσω ενός σωλήνα: Εάν ο σωλήνας στενεύει, η ταχύτητα του νερού αυξάνεται και η πίεση πέφτει.
Σημαντικές εκτιμήσεις:
* Διατήρηση ενέργειας: Η αρχή του Bernoulli είναι συνέπεια της διατήρησης της ενέργειας. Η κινητική ενέργεια που αποκτάται από το υγρό είναι εις βάρος της πιθανής ενέργειας (πίεση).
* Ιδανικό υγρό: Η αρχή του Bernoulli ισχύει για ένα ιδανικό υγρό, το οποίο είναι ασυμπίεστο και δεν έχει ιξώδες (τριβή). Τα πραγματικά υγρά έχουν κάποιο ιξώδες, οπότε η πραγματική διαφορά πίεσης μπορεί να είναι ελαφρώς διαφορετική.
Συνοπτικά, η πίεση ρευστού αντιστρόφως σχετίζεται με την κίνηση του υγρού. Η ταχύτερη ροή υγρών οδηγεί σε χαμηλότερη πίεση και η βραδύτερη ροή οδηγεί σε υψηλότερη πίεση. Αυτή η σχέση είναι απαραίτητη για την κατανόηση της δυναμικής των υγρών και του σχεδιασμού διαφόρων τεχνολογιών, όπως τα αεροπλάνα, οι αντλίες και οι ανεμογεννήτριες.
