Закон Бернуллі в гідродинаміці
Уявімо собі воду, що тече по трубі з даху будинку на землю. Тиск рідини буде змінюватися уздовж труби. Математик і фізик Данило Бернуллі відкрив закон, що зв’язує тиск, швидкість течії і висоту труби. У сучасних позначеннях ми записуємо закон Бернуллі у вигляді v2 / 2 + gz + р / р = const. Тут v – швидкість течії рідини, g – прискорення вільного падіння в гравітаційному полі Землі, z – висота елемента, що розглядається рідини, р – тиск і р – щільність рідини, a const позначає постійну величину. Учені до Бернуллі усвідомили, що рухається вгору тіло перетворює свою кінетичну енергію в потенційну енергію в полі сил тяжіння. Бернуллі зрозумів, що схожим чином зміна кінетичної енергії рухомої рідини пов’язано зі зміною тиску в ній.
Формула Бернуллі справедлива для безперервного (нетурбулентного) течії рідини по закритій трубі. Рідина вважається несжимаемой. Оскільки більшість рідин стискаються дуже слабо, закон Бернуллі часто дає хороше наближення до реальності. На додаток, рідина не повинна бути в’язкою, що означає відсутність внутрішнього тертя в ній. І хоча не всі реальні рідини задовольняють цим критеріям, співвідношення Бернуллі в цілому досить точно описує вільно поточні потоки далеко від стінок труби, особливо стосовно до газів і легким рідин.
Рівняння Бернуллі може використовуватися при зміні лише частини величин, що входять в нього, наприклад у випадку збільшення швидкості витікання рідини, що супроводжується одночасним зменшенням тиску в ній. Це використано в конструкції трубки Вентурі: у вузькій горловині дифузора, що подає повітря в карбюратор, швидкість потоку зростає, а тиск, відповідно до закону Бернуллі, падає в порівнянні з атмосферним. У свою чергу, ця різниця тисків призводить до закінчення палива з поплавкової камери карбюратора.
Формула Бернуллі має безліч практичних застосувань в аеродинаміці для опису повітряних потоків, що обтікають профіль крила літака, лопаті пропелерів і хвостове оперення.
Related posts:
- Рух рідини по трубах. Закон Бернуллі У цьому уроці ми застосуємо закон збереження енергії до руху рідини або газу по трубах. Рух рідини по трубах часто зустрічається в техніці і побуті. По трубах водопроводу подається вода в місті в будинку, до місць її споживання. У машинах по трубах надходить масло для змащення, паливо в двигуни і т. Д. Рух рідини по […]...
- Закон Паскаля – коротко Будь-яка покоїться рідина має однаковий тиск в усіх напрямках, при цьому, передаючи його на всі боки. Залежно від глибини рідини, тиск змінюється – чим більше глибина, тим більше тиск. Це тиск називається гідростатичним: При наявності судини довільної форми, довільного обсягу, але з однаковою площею поперечного перерізу налити рідину з однаковим стовпом рідини, то тиск в […]...
- Закон Архімеда – коротко Закон Архімеда говорить: на повністю або частково занурене в рідину тіло діє спрямована вгору виштовхуюча сила, рівна по модулю вазі рідини в об’ємі зануреної частини тіла. Ця сила – рівнодіюча сил тиску, діючих на всі ділянки зануреною у воду поверхні тіла. Дану силу називають силою Архімеда і позначають FA. Виштовхуюча сила врівноважує силу тяжіння. Сила […]...
- Закон Паскаля – визначення і формула Закон Паскаля про тиск був відкритий в XVII столітті французьким вченим Блез Паскаль, в честь якого і отримав свою назву. Формулювання цього закону, його значення та застосування в повсякденному житті докладно розглядається в цій статті. Суть закону Паскаля Закон Паскаля – тиск, який чиниться на рідину або газ, передається в кожну точку рідини або газу […]...
- Тиск рідини Тиск рідин і газів має цікаві особливості, що відрізняють його від тиску твердих тіл. Переконаємося в цьому на дослідах. Почнемо з вивчення тиску рідини. Візьмемо посудину, в дні і стінках якого є отвори, закриті гумовими плівками. Якщо ми наллємо воду в цю посудину, то побачимо, що всі плівки вигнулись назовні – схематично це зображено на […]...
- Сполучені посудини – закон, приклади, застосування Всім відомо, що потрібно зробити з чайником, щоб з його носика полилася вода, – просто нахилити. А ось питання, чи можна перевести корабель через гору в море або іншу водойму, викличе у нас сумнів. Щоб відповісти на нього, спочатку слід довідатися, що з себе представляють сполучені посудини. Закон сполучених посудин Сполучені посудини – це взаємодіють […]...
- Сполучені посудини: формули, схеми Сполученими посудинами прийнято вважати судини, об’єднані нижче рівня рідини, таким чином, що рідина зможе переміщатися з однієї судини в іншій. Сполученими посудинами прийнято вважати судини, об’єднані нижче рівня рідини, таким чином, що рідина зможе переміщатися з однієї судини в іншій. Грунтуючись на рівновазі рідини виводимо закон сполучених посудин: однорідна рідина встановлюється в нерухомих сполучених посудинах […]...
- Газовий закон Генрі Цікава фізика виявляється, навіть коли хрумтять пальцями. Закон Генрі, названий так на честь британського хіміка Вільяма Генрі, стверджує, що кількість газу, розчиненого в рідині, прямо пропорційно його тиску над розчином. Передбачається, що система газ – рідина досягла рівноваги і що газ з рідиною хімічно не реагує. Загальноприйнята зараз формула для закону Генрі виглядає як Р […]...
- Закон Архімеда – фізика На будь-яке тіло, що знаходиться в рідині, діє тиск даної рідини. Чим нижче щодо стовпа рідини знаходиться тіло або його частину, тим більший тиск виявляється рідиною. Судячи з цього твердження можна припускати, що, якщо занурити тіло довільної форми, то на його нижню поверхню буде діяти тиск, здатне підняти дане тіло на деяку висоту. Ці принципи […]...
- Закон Паскаля: формула і застосування Якщо ми покладемо на стіл важку стопку книг, то ми збільшимо тиск не тільки на стіл, а й, відповідно, на підлогу під столом. Стіни, стеля, вікна та двері цього тиску на собі не відчують. Навіть якщо ми складемо на стіл весь одяг з шаф, їжу з холодильника, телевізор, гантелі і до того ж самі встанемо […]...
- Чому дорівнює тиск рідини? Тиск рідини збільшується з глибиною. Це пов’язано з тим, що більш високі шари рідини тиснуть своєю вагою на нижче лежачі. Зрозуміло, що крім того, що тиск існує в товщі рідини, рідина також тисне на дно і стінки посудини. Тиск на дно відповідає тиску всього стовпа рідини. А ось тиск на стінки різне. Воно відповідає тиску […]...
- Закон Паскаля Якщо вставити цвях вертикально і вдарити по ньому молотком, то цвях передасть дію молотка по вертикалі, але не вбік. Тверді тіла через наявність кристалічної решітки передають вироблене на них тиск тільки в напрямку дії сили. Рідини і гази (нагадаємо, що ми називаємо їх середовищами) поводяться інакше. У середовищах справедливий закон Паскаля. Закон Паскаля. Тиск, який […]...
- Капілярні явища Викривлення поверхні рідини у країв посудини особливо чітко видно у вузьких трубках, де викривляється вся вільна поверхня рідини. В трубках з вузьким перетином ця поверхня являє собою частину сфери, її називають меніском. У смачивающей рідини утворюється увігнутий меніск (рис. 1, а), а у несмачіваемих – опуклий (рис. 1, б). Так як площа поверхні меніска більше, […]...
- Гідростатичний тиск Розглянемо рівновагу однорідної рідини, що знаходиться в полі тяжіння Землі. На кожну частку рідини, що знаходиться в полі тяжіння Землі, діє сила тяжіння. Під дією цієї сили кожен шар рідини тисне на розташовані під ним шари. В результаті тиск усередині рідини на різних рівнях НЕ буде однаковим. Отже, в рідинах існує тиск, обумовлений її вагою. […]...
- Тиск. Закон Паскаля Тиском р називають відношення модуля сили тиску F, що діє на деяку площу S поверхні, до цієї площі: р = F / S. Одиницею тиску в СІ є тиск, при якому на площу, рівну 1 м2, діє сила тиску, рівна 1 Н. Ця одиниця тиску називається паскаль (Па). Закон Паскаля говорить: тиск, вироблене зовнішніми силами […]...
- Сили пружності. Закон Гука Саме існування рідких і твердих тіл свідчить про наявність сил взаємодії між молекулами. Ці сили визначаються електромагнітними взаємодіями між рухомими зарядженими частинками, з яких складаються атоми і молекули (електронами і ядрами). Теоретичний розрахунок цих сил надзвичайно складний, і в загальному вигляді ця задача не вирішена до теперішнього часу. Однак, можна стверджувати, що ці сили можуть […]...
- Тиск в рідині і газі Рідини і гази передають по всіх напрямах прикладена до них тиск. Про це свідчить закон Паскаля і практичний досвід. Але існує ще й власну вагу, який теж повинен впливати на тиск, існуюче в рідинах і газах. Вага власних частин або шарів. Верхні шари рідини тиснуть на середні, середні на нижні, а останні – на дно. […]...
- Розрахунок тиску рідини на дно і стінки судини Розглянемо, як можна розрахувати тиск рідини на дно і стінки посудини. Вирішимо спочатку завдання для посудини, що має форму прямокутного паралелепіпеда. Сила F, з якою рідина, налита в цю посудину, тисне на його дно, дорівнює вазі Р рідини, що знаходиться в посудині. Вага рідини можна визначити, знаючи її масу m. Масу, як відомо, можна обчислити […]...
- Передача тиску рідинами і газами. Закон Паскаля На відміну від твердих тіл окремі шари і молекули рідини або газу можуть вільно переміщатися відносно один одного в усіх напрямках. Досить, наприклад, злегка подути на поверхню води в склянці, щоб викликати рух води. На річці або озері при найменшому подиху вітру з’являються брижі. Рухливістю часток газу і рідини пояснюється, що тиск, вироблене на них, […]...
- Закон Гука: визначення і формула Як відомо, фізика вивчає всі закони природи: починаючи від найпростіших і закінчуючи найбільш загальними принципами природознавства. Навіть в тих областях, де, здавалося б, фізика не здатна розібратися, все одно вона грає першочергову роль, і кожен найменший закон, кожен принцип – ніщо не вислизає від неї. Саме фізика є основою основ, саме ця наука лежить у […]...
- Рух рідини по трубах Рух рідини чи газу підпорядковується всім загальним законом механіки – законам Ньютона, законам збереження енергії, імпульсу, моменту імпульсу. Однак, застосування цих загальних законів зустрічає значні труднощі обумовлених рядом причин. По-перше, рідина має нескінченним числом ступенів свободи, що призводить до необхідності переходу від дискретного до безперервного опису. По-друге, властивості рідин (і особливо газів) змінюються при зміні […]...
- Фізичний закон Щоб зі спостережень за фізичними явищами зробити загальні висновки, знайти причини цих явищ, слід встановити кількісні залежності між різними фізичними величинами. Проводячи фізичний експеримент, прагнуть простежити залежність даної величини від характеру зміни кожного з умов окремо, Наприклад, тиск газу залежить від його маси, об’єму і температури. Щоб дослідити цю залежність, треба спочатку вивчити, як впливає […]...
- Закон Хаббла (розбігання галактик) Підпорядковується законам Кеплера і всесвітнього тяжіння рух більших космічних об’єктів – зоряних скупчень, галактик, туманностей? Безумовно, так. Однак в настільки великих масштабах діють і інші закони руху. Як приклад наведемо закон Хаббла – закон розбігання галактик. Наш Всесвіт постійно розширюється, відстань між галактиками збільшується. Виявилося, що таке розбігання підпорядковується суворої закономірності. Закон Хаббла: швидкість віддалення […]...
- Гідравлічний прес – фізика Закон Паскаля дозволяє пояснити дію гідравлічної машини (від грец. Гідравліка – водяний). Це машини, дія яких заснована на законах руху і рівноваги рідин. Основною частиною гідравлічної машини служать два циліндри різного діаметра, забезпечені поршнями і з’єднані трубкою (рис. 144). Простір під поршнями і трубку заповнюють рідиною (зазвичай мінеральним маслом). Висоти стовпів рідини в обох циліндрах […]...
- Капілярні явища. Формула Жюрена У житті часто доводиться мати справу з тілами, пронизаним безліччю дрібних каналів (папір, пряжа, шкіра, грунт, дерево). Приходячи в зіткнення з водою або іншими рідинами, такі тіла дуже часто вбирають в себе рідину. На цьому заснована дія рушники, гніту в лампі, харчування рослин. Подібні явища можна також спостерігати в дуже вузьких скляних трубочках, які називаються […]...
- Тиск спочиваючої рідини на дно і стінки посудини Рідини і гази) передають за всіма напрямками не тільки зовнішній тиск, але і той тиск, який існує всередині них завдяки вазі власних частин. Тиск, який чиниться спочиваючої рідиною, називається гідростатичним. Отримаємо формулу для розрахунку гідростатичного тиску рідини на довільній глибині h (в околі точки A на малюнку). Статика Тиск спочиваючої рідини на дно і стінки […]...
- Закон Фур’є – основний закон теплопровідності У 1807 році французький вчений Фур’є довів експериментально, що у будь-якій точці тіла (речовини) в процесі теплопровідності є властивий однозначний взаємозв’язок між тепловим потоком і градієнтом температури: Де Q – тепловий потік, виражається в Вт; Grad (T) – градієнт температурного поля (сукупності числових значень температури в різноманітних місцях системи в обраний момент часу), одиниці виміру […]...
- Поняття імпульсу тіла. Закон збереження імпульсу Проробимо кілька нескладних перетворень з формулами. За другим законом Ньютона силу можна знайти: F = m*a. Прискорення знаходиться наступним чином: a = v/t. Таким чином отримуємо: F = m*v/t. Визначення імпульсу тіла: формула Виходить, що сила характеризується зміною добутку маси на швидкість у часі. Якщо позначити цей добуток якоюсь величиною, то ми отримаємо зміну цієї […]...
- Закони збереження в механіці (формули) Далі буде перелічено усі формули закону збереження в механіці. Будьте уважні і не забувайте про змінні. Сила і імпульс: Закон збереження імпульсу: Реактивна сила тяги: Формула Ціолковського: Механічна робота: A = Fs cos α Потужність: Кінетична енергія: Теорема про кінетичну енергію: A = Ek2 – Ek1 Потенціальна енергія: Закон збереження енергії в механічних процесах: Ek1 […]...
- Тиск газу і рідини Навіть газ тисне на будь-яку поверхню. Тиснуть молекули газу, які постійно рухаються і стикаються з поверхнями. Так як газ заповнює весь посудину, то тисне на всі боки. Рідина, там, де вона заповнила посудину, теж тисне на всі боки (тому вода буде виливатися навіть через дірочку збоку, а не тільки знизу). Так як на рідину і […]...
- Рідини Найпоширеніша на Землі рідина – вода: моря й океани покривають приблизно 7/10 поверхні земної кулі. Головні властивості рідини. Ми встановимо їх на досвіді, який добре знайомий вам з життєвої практики. Поставимо досвід Переливаючи воду з однієї посудини в іншу, ми побачимо, що рідина завжди приймає форму судини (рис. 7.4). Використовуючи вимірювальні судини, можна помітити також, […]...
- Закон радіоактивного розпаду: визначення Математично закон радіоактивного розпаду виражається формулою: Тут N0 – число радіоактивних атомів в початковий момент часу t = 0. За цією формулою знаходять число нерозпавшихся атомів N у будь-який момент часу. Резерфорд, досліджуючи перетворення радіоактивних речовин, встановив досвідченим шляхом, що їх активність зменшується з плином часу (під активністю розуміють число ядер, що розпадаються в одиницю […]...
- Перший закон термодинаміки – коротко Нагадаємо, що внутрішню енергію макроскопічної системи можна змінити шляхом теплопередачі або при здійсненні роботи. Припустимо, що над системою одночасно відбувається робота А ‘і їй повідомляється деяка кількість теплоти Q. Наприклад, газ, що знаходиться в циліндрі під поршнем, стискають і передають йому деяку кількість теплоти. Механічна енергія системи при цьому не змінюється. Отже, Зміна внутрішньої енергії […]...
- Закон Дальтона для тиску суміші розріджених газів Дуже рідко в реальному світі можна зустріти газ, що складається тільки з одного компонента. Найбільш популярні суміші газів. Так як ми знаємо, що гази мають властивість займати весь представлений обсяг, то для кожного з газів в суміші обсяг буде той же, але концентрація буде змінюватися в залежності від кількості структурних одиниць. Якщо підставити загальну концентрацію […]...
- Кипіння рідин. Залежність температури кипіння від тиску Кипіння – це пароутворення, яке відбувається одночасно і з поверхні, і по всьому об’єму рідини. Кипіння полягає в тому, що спливають і лопаються численні бульбашки, викликаючи при цьому характерне шипіння. Як показує досвід, кипіння рідини при заданому зовнішньому тиску починається при цілком певній і не змінюваній в процесі кипіння температурі і може відбуватися тільки при […]...
- “Золоте правило” механіки для гідравлічного преса Як ви вже знаєте (див. §19. Тиск рідин і газів. Закон Паскаля), при використанні гідравлічного преса ми також виграємо в силі: сила F2, що діє з боку поршня в широкому посудині, в стільки разів більше прикладеної сили F1, у скільки раз площа широкого поршня S2 більше площі вузького поршня S1, тобто F2 / F1 = […]...
- Закон Гука: визначення Закон Гука є основним законом теорії пружності, який говорить: Сила пружності, яка виникає при пружній деформації тіла (розтягуванні або стисненні пружини) пропорційна подовженню тіла (пружини) і спрямована в бік, протилежний напрямку переміщень частинок тіла при деформації. Якщо позначити подовження тіла через x, а силу пружності через FПр, то закон Гука можна представити у вигляді формули: […]...
- Кручений м’яч в бейсболі Роберт Адер, автор “Фізики бейсболу”, пише: “Дії пітчера (подаючого гравця) до відпускання м’яча – мистецтво подачі, поведінка ж м’яча в польоті… – чиста фізика”. Багато років у популярних журналах вирували суперечки, чи дійсно після крученого подачі в бейсболі м’яч летить по кривій або це просто різновид оптичної ілюзії. Сьогодні точно сказати, хто з гравців у […]...
- Чим відрізняються рідини від газів Речовинам властиво приймати те чи інше агрегатний стан. Безліч речовин знаходиться у формі газів або рідин. При цьому вони володіють характерними властивостями, притаманними відповідному агрегатним станом. Що таке рідини і гази У більшості своїй гази – ковалентні з’єднання (виняток становить група благородних газів) або прості речовини. Стисливість і здатність до розширення – характерні властивості газів. […]...
- Закон всесвітнього тяжіння – загальна характеристика До висновку про існування сил всесвітнього тяжіння (їх називають також гравітаційними) прийшов Ньютон в результаті вивчення руху Місяця навколо Землі і планет навколо Сонця. Заслуга Ньютона полягає не тільки в його геніальної здогадки про взаємне притягання тіл, а й у тому, що він зумів знайти закон їх взаємодії, т. Е. Формулу для розрахунку гравітаційної сили […]...