Aplicacions del principi de Bernoulli
1. Les afirmacions basades en el principi de Bernoulli són …
(1) força de sustentació en una aeronau
(2) bomba hidràulica
(3) polvoritzadors de mosquits
(4) globus aerostàtic
Solució
Les afirmacions basades en el principi de Bernoulli són
(1) força de sustentació en avions i
(3) polvoritzadors de mosquits
(2) Bomba hidràulica segons el principi de Pascal
(4) Globus aerostàtic basat en el principi d'Arquimedes
[irp]
2. Les afirmacions relatives a l'aplicació del principi de Bernoulli són...
(1) mesurador de venturi
(2) polvoritzadors de mosquits
(3) baròmetre
(4) termòmetre
Solució
Les afirmacions basades en el principi de Bernoulli són
(1) mesurador de venturi i
(2) esprai antimosquits
(3) un baròmetre basat en la pressió hidrostàtica
(4) termòmetre de mercuri o alcohol basat en l'expansió
3. Les eines basades en el principi de Bernoulli són …
(1) bomba hidràulica
(2) carburador
(3) mesurador de venturi
(4) termòmetre
Solució
(2) carburador i
(3) mesurador de venturi
(1) bomba hidràulica basada en la pressió hidrostàtica, llei de Pascal
(4) termòmetre de mercuri o alcohol basat en l'expansió
[irp]
4. Les ales dels avions estan dissenyades per tenir una força de sustentació màxima , com ara una imatge. Si v és la velocitat del flux d'aire i P és la pressió de l'aire, aleshores, segons el principi de Bernoulli, el disseny està fet de manera que...
Solució
Perquè les ales de l'avió s'elevin cap amunt, l'empenta de l'aire a la part inferior de l'ala és més gran que la força d'empenta a la part superior de l'ala.
La força d'empenta a la part inferior de l'ala és més gran si la pressió de l'aire a la part inferior de l'ala és més gran. P = F / A, on la pressió de P és directament proporcional a F. Si la pressió és més gran, la força també augmenta.
El principi de Bernoulli estableix que la pressió de l'aire a la part inferior de l'ala és gran quan la velocitat de l'aire a la part inferior de l'ala és petita.
v A > v B s de manera que P A < P B
1. Pregunta: Què és el principi de Bernoulli?
Resposta: El principi de Bernoulli estableix que per a un flux no viscós d'un fluid no conductor, es produeix un augment de la velocitat del fluid simultàniament amb una disminució de la pressió estàtica o una disminució de l'energia potencial del fluid.
2. Pregunta: Quina relació té el principi de Bernoulli amb la conservació de l'energia?
Resposta: El principi de Bernoulli és una manifestació de la conservació de l'energia per a fluxos de fluids. L'energia total en un sistema de fluids que flueix constantment es conserva. A mesura que l'energia cinètica (velocitat) del fluid augmenta, la seva energia potencial (pressió) disminueix, i viceversa.
3. Pregunta: Per què les ales dels avions tenen la part superior corbada i la part inferior plana?
Resposta: Les ales dels avions (perfils aerodinàmics) estan dissenyades amb una part superior corbada i una part inferior plana per fer que l'aire viatgi més ràpid per la part superior que per la inferior. Segons el principi de Bernoulli, això provoca una pressió més baixa a la part superior i una pressió més alta a la part inferior, cosa que provoca sustentació.
4. Pregunta: Com explica el principi de Bernoulli el funcionament d'un venturi-metre?
Resposta: Un mesurador venturi té una secció constreta on la velocitat del fluid augmenta, cosa que provoca una disminució de la pressió. Mesurant la diferència de pressió entre les seccions constretes i no constretes, es pot determinar el cabal del fluid, utilitzant el principi de Bernoulli.
5. Pregunta: Per què una pilota de futbol que gira es corba en el seu camí?
Resposta: Això és degut a l'efecte Magnus. A mesura que la pilota gira, accelera l'aire per un costat i el frena per l'altre. Segons el principi de Bernoulli, això provoca una diferència de pressió, que fa que la pilota es corbi.
6. Pregunta: Quina relació té el principi de Bernoulli amb el funcionament d'un atomitzador o polvoritzador de perfums?
Resposta: Quan es bufa aire per la part superior del tub atomitzador, s'accelera, creant una zona de baixa pressió. La pressió més alta a la part inferior empeny el líquid cap amunt pel tub, on es troba amb l'aire que es mou ràpidament i es ruixa en una fina boira.
7. Pregunta: Com representa un risc una teulada corbada d'un edifici durant vents forts?
Resposta: Durant vents forts, l'aire es mou més ràpid sobre una teulada corba en comparació amb una superfície plana. L'aire que es mou més ràpid sobre la superfície corba crea una zona de baixa pressió, segons el principi de Bernoulli. Aquesta diferència de pressió pot causar un efecte d'elevació, que pot danyar la teulada.
8. Pregunta: Per què les finestres obertes d'un cotxe en moviment creen un efecte d'aleteig sobre els papers de l'interior?
Resposta: A mesura que el cotxe es mou, la velocitat de l'aire a l'exterior és més alta que a l'interior. Això crea una diferència de pressió a causa del principi de Bernoulli, que fa que els papers s'agitin mentre l'aire intenta igualar la pressió.
9. Pregunta: Com pot el principi de Bernoulli explicar l'elevació que experimenten els kitesurfistes?
Resposta: L'estel, quan s'inclina contra el vent, accelera el flux d'aire sobre la seva superfície superior, creant una zona de baixa pressió. La pressió més alta sota l'estel, en comparació amb la baixa pressió a la part superior, crea una sustentació, permetent que els kitesurfistes s'elevin fora de l'aigua.
10. Pregunta: Per què una cortina de dutxa s'estira cap a dins quan s'obre l'aixeta?
Resposta: L'aigua calenta de la dutxa escalfa l'aire, fent-lo pujar i accelerant el flux d'aire a la zona de la dutxa. Aquest aire que es mou més ràpid crea una pressió més baixa dins de la zona de la dutxa en comparació amb l'exterior. Com a resultat, la cortina de la dutxa s'estira cap a dins a causa de la diferència de pressió que explica el principi de Bernoulli.
