Prensîbên BERNOULLI - Tetbîqat

Zanyar, Daniel Bernoulli, di 1738-an de, prensîbek ku navê wî hildigire, ku têkiliya leza şileyek û zexta ku ew dike, gava ku şilek di tevgerê de ye, saz dike. Sivik di lûleyên teng de zû dibin.

Ew herweha pêşniyar dike ku, ji bo şilek di bizavê de, enerjî her carê ku qada çargoşe ya boriyê diguheze, di Hevkêşeya Bernoulli de, têkiliya matematîkî ya di navbera teşeyên enerjiyê de ku şileya tevgerê pêşkêş dike, tê veguheztin.

Bikaranîna prensîpa Bernoulli xwedan cûrbecûr sepandinên navmalî, bazirganî û pîşesaziyê ye, wekî di çixareyan de, sprayên kêzikan, metroyên herikê, lûleyên Venturi, karburatorên motorê, kûpên şûştinê, rakirina balafiran, ozonatorên avê, alavên diranan, di nav yên din de. Ew bingeha lêkolîna hîdrodînamîk û mekanîka şilavê ye.

KONCEPTASN BINGEH ku Prensîbên Bernoulli fam bikin

Min ew vexwendinKa em gotarê bibînin Germahiya Qanûna Joule "Serlêdan - Hînkar"

Herrik:

Koma molekulên bêserûber belavkirî ku ji hêla hêzên hevgirtî yên lawaz ve û ji hêla dîwarên konteynerê ve, bêyî qebareyek diyarkirî, bi hev re têne girtin. Hem şilav û hem jî gaz wek şilav têne hesibandin. Di lêkolîna tevgera şilavê de, bi gelemperî lêkolîna şilavên di rewşa bêhnvedanê de (hîdrostatîk) û şilavên di bizavê de (hîdrodînamîk) tê kirin. Hejmara 1 bibînin.

Em we vedixwînin ku gotarê bibînin Prensîbên Termodînamîk

Gel:

Pîvana bêçaretî an berxwedanê ji bo guhertina tevgera laşek şileş. Pîvana miqdara şilekê, ew bi kg tê pîvandin.

Weight:

Hêza ku herikbar bi çalakiya gravîtyonê re bala xwe dide erdê. Ew di N, lbm.ft / s de tête pîvandin².

Density:

Mîqdara girseyê di yekeya qebareya madeyekê de. Ew bi kg / m tê pîvandin³.

Herrikîn:

Volume per yekeya demê, li m3 / s.

Çap:

Mezinahiya hêza ku li ser devera yekeya madeyek, an jî li ser rûyek tê meşandin. Ew, di nav yekeyên din de, bi Pascal an psi tête pîvandin.

Viscosity:

Berxwedana şilavên herikînê, ji ber tevliheviya navxweyî. Çiqas viskozîtî mezintir be, herikîn jî kêm dibe. Ew bi zext û germahiyê diguhere.

Zagona Parastina Enerjiyê:

Enerjî ne tê afirandin û ne jî hilweşe, ew veguherîne celebek din a enerjiyê.

Hevkêşeya domdariyê:

Di lûleyek de ku bi diameter cuda hene, bi herikînek domdar, têkiliyek di navbera herêman û leza şilavê de heye. Lezên bi berevajî qadên cross-beşa boriyê de ne. [1] Hejmara 2 bibînin.

Prensîpa Bernoulli

Daxuyaniya Prensîpa Bernoulli

Prensîpa Bernoulli têkiliya di navbera leza û zexta şilek tevgerê de saz dike. Di prensîba Bernoulli de tê gotin ku, di şileyek di tevgerê de, her ku leza şilek zêde dibe, zext kêm dibe. Dê xalên leza bilindtir zexta wan kêmtir be. [du]. Hejmara 2 binihêrin.

Dema ku şilek di nav boriyek de digere, heke boriyek kêmbûnek (dirûvek piçûktir) hebe, neçar e ku leza xwe zêde bike da ku herikînê bidomîne, û zexta wê kêm dibe. Hejmara 4 binêrin.

Bikaranîna Prensîpa Bernoulli

Karburator:

Amûr, di motorên ku bi benzînê dixebitin, ku hewa û sotemenî tê de ne. Dema ku hewa di nav valika gazê re derbas dibe, zexta wê kêm dibe. Bi vê kêmbûna tansiyonê re benzîn dest bi herikînê dike, di fişarek wusa kêm de ew vaporize û bi hewa re têkel dibe. [3] Hejmara 5 bibînin.

Balafir:

Ji bo firîna balafiran, bask hatine sêwirandin da ku hêzek bi navê "lift" were hilberandin, û di navbera beşa jorîn û jêrîn a baskan de cûdahiyek zextê çêbike. Di jimare 6 de hûn dikarin yek ji sêwiranên perên balafirê bibînin. Hewa ku di bin baskê balafirê re derbas dibe dibe ku ji hev veqetîne ku fişarek mezintir çêdike, dema ku hewa ku di ser baskê re derbas dibe mesafeyek mezintir û leza mezintir diçe. Ji ber ku tansiyona bilind di bin baskê de ye, hêzek hilgirtinê encam dide ku bask ber bi jor ve dibe.

Helika botê:

Ew amûrek e ku di keştiyan de wek pêhnek tê bikar anîn. The propellers ji rêzikên pelan pêk tê ku bi vî rengî dema ku helîk dizivire, cûdahiyek leza di navbera rûyên pelan de çêdibe, û ji ber vê yekê jî cûdahiyek zextê (bandora Bernoulli). Al. Cûdahiya zextê, ​​perpendîkular li balafira fûreyê, ku botê pêşve dixe, hêzek pêxember çêdike. Hejmar 7 bibînin.

Swimming:

Gava ku hûn destên xwe di gava avjeniyê de digerînin, di navbera kef û pişta dest de cûdahiyek zextê heye. Di kefa destê de, av bi leza nizm û tansiyona mezin re derbas dibe (prensîpa Bernoulli), "hêzek hilgirtinê" ya ku bi cûdahiya zexta navbera kef û pişta dest ve girêdayî ye, derdikeve. Hejmar 8 bibînin.

Ji bo prensîba Bernoulli wekhevî

Hevkêşeya Bernoulli dihêle ku me bi matematîkî şilavên livînê analîz bikin. Prensîpa Bernoulli, ji hêla matematîkî ve, li ser bingeha parastina enerjiyê radibe, ku dibêje ku enerjî nayê afirandin an hilweşandin, ew veguherîne celebek din a enerjiyê. Enerjiya kînetîk, potansiyel û herikbar têne hesibandin:

• Kînetîk: ku bi lez û girseya şilekê ve girêdayî ye
• Qaweta veşartî: ji ber bilindahiyê, têkildarî asta referansê
• Herikîn an zext: enerjiya ku ji hêla molekulên şilavê ve dema ku li ser boriyê digerin tevdigere. Hejmara 9 bibînin.

Enerjiya tevahî ya ku şileyek tevger heye, berhema enerjiya zexta herikê, enerjiya kînetîk û enerjiya potansiyel e. Li gorî Zagona Parastina Enerjiyê, enerjiya şilek di nav boriyê re wekhevî û ketî ye. Hêjeya enerjiyên di xala destpêkê de, di ketina lûleyê de, wekhevî ya enerjiyên li derketinê ye. [1] Hejmara 10 bibînin.

Astengiyên Hevkêşeya Bernoulli

• Ew tenê ji bo şilavên nehevseng derbasdar e.
• Ew cîhazên ku hêzê didin sîstemê nagire.
• Veguheztina germê nayê hesibandin (di hevkêşeya bingehîn de).
• Materyalê rûvî nayê hesibandin (Zirarên tûjbûnê tune).

Exercise

Ji bo ku avê têxin qatê duyemîn a xaniyek, boriyek mîna ya ku di jimareya 11-an de tê xuyang kirin tê bikar anîn. Tê xwestin ku, di derketina boriyê de, ku 3 metre li ser rûyê erdê ye, leza avê 5 m be. / s, bi fişarek bi qasî 50.000 Pa. Lez û zexta ku divê av were kişandin divê çi be? Di jimara 10 de têketina avê wekî xal 1 û derketina avê di lûleya teng de wekî xala 2 tête nîşankirin.

Solution

Ji bo destnîşankirina leza v1, hevkêşeya domdariyê di ketina boriyê de tê bikar anîn. Hejmar 12 bibînin.

Wekheviya Bernoulli dê ji bo hesibandina zexta di P1 ketinê de were bikar anîn, wekî ku di jimare 13 de diyar e.

BİXWÎNE ya Prensîpa Bernoulli

Di prensîba Bernoulli de tê gotin ku, di şilek tevgerê de, dema ku leza wê zêde dibe, zexta ku ew dike kêmtir dibe. Enerjî her ku qada xaçerêya boriyê diguhere tê veguheztin.

Hevkêşeya Bernoulli encama parastina enerjiyê ya ji bo şilavên livînê ye. Ew diyar dike ku berhema zexta şilavê, enerjiya kînetîk û enerjiya potansiyel, li seranserê tevahiya riya şilekê domdar dimîne.

Vê prensîbê gelek sepandinên wekî di rakirina balafiran de, an jî kesek dema ku avjeniyê dike, û her weha di sêwirana alavên ji bo veguhastina şilavê de, di nav gelekên din de, xwendin û têgihiştina wê pir girîng e.

ÇAVKAN

[1] Mott, Robert. (2006) Mekanîka şilavê. Çapa 6-an. Perwerdehiya Pearson
[2]
[3]