Prionsabail BERNOULLI - Cleachtaí

D’ardaigh an t-eolaí, Daniel Bernoulli, i 1738, prionsabal ar a bhfuil a ainm, a bhunaíonn an gaol idir luas sreabhach agus an brú a fheidhmíonn sé, nuair a bhíonn an sreabhán ag gluaiseacht. Is gnách go sreabhann sreabháin i bpíopaí cúnga.

Molann sé freisin, maidir le sreabhán ag gluaiseacht, go ndéantar an fuinneamh a chlaochlú gach uair a athraíonn limistéar trasghearrthach na píopa, ag cur i láthair i gCothromóid Bernoulli, an gaol matamaiticiúil idir na cineálacha fuinnimh a chuireann an sreabhán atá ag gluaiseacht i láthair.

Tá réimse leathan feidhmchlár tí, tráchtála agus tionsclaíoch in úsáid phrionsabal Bernoulli, mar shampla simléir, spraeanna feithidicíd, méadair sreafa, feadáin Venturi, carburettors innill, cupáin shúchán, ardaitheoir aerárthaigh, ózóin uisce, trealamh fiaclóireachta, i measc nithe eile. Tá sé mar bhunús le staidéar a dhéanamh ar hidridinimic agus meicnic sreabhach.

COINCHEAPANNA BUNÚSACHA Prionsabail Bernoulli a thuiscint

Thug mé cuireadh dóibhFeicfimid alt na Teas Dlí Joule "Feidhmchláir - Cleachtaí"

Sreabhán:

Sraith de mhóilíní a dháiltear go randamach a choinníonn fórsaí laga comhtháite le chéile agus fórsaí a fheidhmíonn ballaí coimeádáin, gan toirt sainithe. Meastar gur sreabháin iad leachtanna agus gáis. Sa staidéar ar iompar sreabhán, is gnách go ndéantar staidéar ar shreabháin i staid scíthe (hidreastatach) agus sreabhán ag gluaiseacht (hidridinimic). Féach figiúr 1.

Tugaimid cuireadh duit an t-alt a fheiceáil Prionsabail theirmmodinimic

Aifreann:

Tomhais an táimhe nó an fhriotaíocht chun gluaiseacht choirp sreabhach a athrú. Tomhas ar an méid sreabhán, déantar é a thomhas i kg.

meáchan:

Fórsa a mheallann an sreabhán chun an domhain trí ghníomhaíocht domhantarraingthe. Déantar é a thomhas i N, lbm.ft / s².

Dlús:

Méid na maise in aghaidh an aonaid toirte de shubstaint. Tomhaistear é i kg / m³.

Sreabhadh:

Toirt in aghaidh an aonaid ama, i m3 / s.

Brú:

Méid an fhórsa a chuirtear ar limistéar aonaid substainte, nó ar dhromchla. Déantar é a thomhas i Pascal nó psi, i measc aonaid eile.

Slaodacht:

Friotaíocht sreabhán le sreabhadh, mar gheall ar fhrithchuimilt inmheánach. Dá airde an slaodacht, is ísle an sreabhadh. Athraíonn sé de réir brú agus teochta.

An Dlí um Chaomhnú Fuinnimh:

Ní chruthaítear ná ní scriostar fuinneamh, athraítear é go cineál eile fuinnimh.

Cothromóid leanúnachais:

I bpíopa le trastomhais éagsúla, le sreabhadh leanúnach, tá gaol idir na ceantair agus luas an sreabhach. Tá na treoluas comhréireach go contrártha le réimsí trasghearrthacha na píopa. [1]. Féach figiúr 2.

Prionsabal Bernoulli

Ráiteas faoi Phrionsabal Bernoulli

Bunaíonn prionsabal Bernoulli an gaol idir treoluas agus brú sreabhán atá ag gluaiseacht. Deir prionsabal Bernoulli, i sreabhán ag gluaiseacht, de réir mar a mhéadaíonn luas sreabhach, go laghdaíonn an brú. Beidh níos lú brú ar phointí luais níos airde. [dhá]. Féach figiúr 2.

Nuair a ghluaiseann sreabhán trí phíopa, má tá laghdú (trastomhas níos lú) ag an bpíopa, caithfidh an sreabhán a luas a mhéadú chun an sreabhadh a choinneáil, agus laghdaíonn a brú. Féach figiúr 4.

Úsáidí Phrionsabal Bernoulli

Carburetor:

Gléas, in innill chumhachta gásailín, áit a bhfuil aer agus breosla measctha. De réir mar a théann an t-aer tríd an gcomhla throttle, laghdaíonn a bhrú. Leis an laghdú seo ar bhrú tosaíonn an gásailín ag sileadh, ag brú chomh híseal sin déanann sé galú agus meascadh leis an aer. [3]. Féach figiúr 5.

Pláinéid:

Maidir le heitleáin a eitilt, déantar na sciatháin a dhearadh sa chaoi is go dtáirgtear fórsa ar a dtugtar "ardaitheoir", ag cruthú difríocht brú idir an chuid uachtarach agus íochtarach de na sciatháin. I bhfigiúr 6 is féidir leat ceann de na dearaí sciatháin eitleáin a fheiceáil. Is gnách go scarann ​​an t-aer a théann faoi sciathán an aerárthaigh ag cruthú brú níos mó, agus an t-aer a théann thar an sciathán ag taisteal níos mó achair agus luas níos mó. Ós rud é go bhfuil an brú ard faoin sciathán, bíonn fórsa ardaitheora mar thoradh air a ghluaiseann an sciathán aníos.

Tiomántán bád:

Is gléas é a úsáidtear mar thiomántán ar longa. Is éard atá sna liáin sraith de lanna atá deartha sa chaoi is go ngintear difríocht luais idir aghaidheanna na lanna nuair a rothlaíonn an lián, agus dá bhrí sin difríocht brú (éifeacht Bernoulli). Al. Táirgeann an difríocht brú fórsa sá, ingearach le plána an lián, a ghluaiseann an bád. Féach figiúr 7.

Snámh:

Nuair a bhogann tú do lámha agus tú ag snámh, bíonn difríocht brú idir an pailme agus cúl na láimhe. I dtearmann na láimhe, téann an t-uisce ar luas íseal agus ardbhrú (prionsabal Bernoulli), ag teacht ó “fhórsa ardaitheora” atá ag brath ar an difríocht brú idir an pailme agus cúl na láimhe. Féach figiúr 8.

Cothromóid do phrionsabal Bernoulli

Ligeann cothromóid Bernoulli dúinn anailís a dhéanamh go matamaiticiúil ar shreabháin ag gluaiseacht. Eascraíonn prionsabal Bernoulli, go matamaiticiúil, bunaithe ar chaomhnú fuinnimh, a deir nach ndéantar fuinneamh a chruthú nó a scriosadh, go ndéantar é a chlaochlú go cineál eile fuinnimh. Meastar fuinneamh cinéiteach, poitéinseal agus sreabhadh:

• Cinéitic: atá ag brath ar luas agus mais an sreabhach
• Acmhainn: mar gheall ar airde, i gcoibhneas le leibhéal tagartha
• Sreabhadh nó brú: fuinneamh a iompraíonn móilíní an sreabhach agus iad ag bogadh ar feadh na píopa. Féach figiúr 9.

Is é an fuinneamh iomlán atá ag sreabhán ag gluaiseacht ná suim fhuinneamh an bhrú sreafa, an fhuinnimh chinéitigh agus an fhuinnimh ionchasaigh. De réir an Dlí maidir le Fuinneamh a Chaomhnú, tá fuinneamh sreabháin trí phíopa cothrom leis an inlet agus asraon. Tá suim an fhuinnimh ag an bpointe tosaigh, ag inlet na píopa, cothrom le suim na bhfuinneamh ag an asraon. [1]. Féach figiúr 10.

Srianta de Chothromóid Bernoulli

• Níl sé bailí ach le haghaidh sreabhán neamh-inchreidte.
• Ní chuireann sé san áireamh feistí a chuireann cumhacht leis an gcóras.
• Ní chuirtear aistriú teasa san áireamh (sa chothromóid bhunúsach).
• Ní chuirtear an t-ábhar dromchla san áireamh (Níl aon chaillteanas cuimilte ann).

Ceacht

Chun uisce a thabhairt chuig an dara hurlár de theach, úsáidtear píopa cosúil leis an gceann a thaispeántar i bhfigiúr 11. Is inmhianaithe, ag asraon na píopa, atá suite 3 mhéadar os cionn na talún, go bhfuil treoluas 5 m ag an uisce / s, le brú cothrom le 50.000 Pa. Cad é an luas agus an brú a gcaithfear an t-uisce a phumpáil? I bhfigiúr 10 tá an inlet uisce marcáilte mar phointe 1 agus an asraon uisce sa phíopa níos cúinge mar phointe 2.

Réiteach

Chun an treoluas v1 a chinneadh, úsáidtear an chothromóid leanúnachais ag inlet na píopa. Féach figiúr 12.

Úsáidfear cothromóid Bernoulli chun an brú ag inlet P1 a ríomh, mar a thaispeántar i bhfigiúr 13.

Conclúidí de Phrionsabal Bernoulli

Luann prionsabal Bernoulli, i sreabhán ag gluaiseacht, nuair a mhéadaíonn a luas, is ísle an brú a fheidhmíonn sé. Déantar an fuinneamh a chlaochlú gach uair a athraíonn limistéar trasghearrthach na píopa.

Tá cothromóid Bernoulli mar thoradh ar chaomhnú fuinnimh do shreabháin atá ag gluaiseacht. Deir sé go bhfanann suim an bhrú sreabhach, an fuinneamh cinéiteach agus an fuinneamh ionchasach, seasmhach ar feadh chosán iomlán an sreabhach.

Tá iliomad feidhmchlár ag an bprionsabal seo, mar shampla eitleáin a ardú, nó duine agus iad ag snámh, chomh maith le dearadh trealaimh chun sreabhán a iompar, i measc go leor eile, tá tábhacht mhór ag baint lena staidéar agus lena thuiscint.

CEANNAITHEOIRÍ

[1] Mott, Robert. (2006). Meicnic sreabhán. 6ú heagrán. Oideachas Pearson
[2]
[3]