5 příkladů Bernoulliho zákona
1 P1 dan v1 je tlak a rychlost vzduchu nad křídlem, P2 dan v2 je tlak a rychlost vzduchu pod křídlem. Pro vzlet letadla jsou podmínky...
A. P1 = P2 dan v1 = v2
B. P.1 < P2 dan v1 > v2
C. P1 < P2 dan v1 < v2
D.P.1 > P2 dan v1 > v2
E.P.1 > P2 dan v1 < v2
Diskuse:
Je známo, že:
P1 = Výbuch proudu na křídlech
P2 = Výbuch proudu pod křídly
v1 = rychlost vzduchu na křídlech
v2 = rychlost vzduchu pod křídly
Zeptal se :
Jaké jsou podmínky pro to, aby se letadlo vzneslo nebo aby se letadlo pohybovalo vzhůru?
Jawab :
Bernoulliho zákon nebo přesněji řečeno Bernoulliho princip uvádí, že pokud je rychlost tekutiny vysoká, tlak tekutiny je nízký, a naopak, pokud je rychlost tekutiny nízká, tlak tekutiny je vysoký. Tekutiny jsou látky, které mohou proudit. Příklady tekutin jsou vzduch a voda.
Pokud je rychlost vzduchu vysoká, tlak vzduchu je nízký, naopak, pokud je rychlost vzduchu nízká, tlak vzduchu je vysoký.
Když je rychlost vzduchu nad křídlem větší než rychlost vzduchu pod křídlem, je tlak vzduchu nad křídlem menší než tlak vzduchu pod křídlem. Protože je tlak vzduchu pod křídlem větší, je větší i tah vzduchu pod křídlem. Naopak, tlak vzduchu nad křídlem je menší, takže je menší i tah vzduchu nad křídlem (P = F/A – čím větší tlak P, tím větší síla F).
Tah vzduchu pod křídlem je větší, tah vzduchu nad křídlem je menší, takže existuje výsledná síla neboli celková síla, která směřuje nahoru. Tato celková síla směřuje nahoru, což způsobuje vztlak letadla..
Takže podmínky pro vzlet letadla je P1 < P2 a v1 > v2
Správná odpověď je B.
2.
Na obrázku je voda čerpána kompresorem pod tlakem 120 kPa do spodního potrubí (1) a proudí nahoru rychlostí 1 m/s.-1 (g = 10 ms-2 a hustota vody je 1000 kg.m-3). Tlak vody v horním potrubí (II) je….
A. 52,5 kPa
B. 67,5 kPa
cca 80,0 kPa
D. 92,5 kPa
E. 107,5 kPa
Diskuse
Je známo, že:
Velký poloměr potrubí (r)1) = 12 cm
Malý poloměr potrubí (r2) = 6 cm
Tlak vody ve velkých potrubích (p1) = 120 kPa = 120 000 Pascalů
Rychlost vody ve velkých potrubích (v1) = 1 ms-1
Výška velkého potrubí (h)1) = 0 XNUMX m
Malá výška potrubí (h2) = 2 XNUMX m
Gravitační zrychlení (g) = 10 ms-2
Hustota vody (ρ) = 1000 kg.m-3
Zeptal se: Tlak vody v potrubí 2 (p2)
Odpověď:
Rychlost vody v potrubí 2 se vypočítá pomocí rovnice kontinuity:
A1 v1 = A2 v2
(πr12)(proti1) = (πr22)(proti2)
(r12)(proti1) = (r22)(proti2)
(122)(1 m/s) = (62)(proti2)
144 = 36 V2
v2 = 144 / 36
v2 = 4 m/s
Tlak vody v potrubí 2 se vypočítá pomocí Bernoulliho rovnice:
120 000 + ½ (1000)(12) + (1000)(10)(0) = p2 + ½ (1000)(42) + (1000)(10)(2)
120 000 + ½ (1000)(1) + (1000)(10)(0) = p2 + ½ (1000)(16) + (1000)(10)(2)
120 000 + 500 + 0 = p2 + (500)(16) + 20 000
120 000 + 500 = p2 + 8000 + 20.000
120 500 = p2 + 28.000
p2 = 120.500 - 28.000
p2 = 92 500 Pascalů
p2 = 92,5 kPa
Správná odpověď je D.
3. Podívejte se na následující obrázek!
Velké potrubí je 5 m nad zemí a malé potrubí je 1 m nad zemí. Průtok vody ve velkém potrubí je 36 km/h.-1 s tlakem 9,1 x 105 Pa, zatímco tlak v malém potrubí je 2.105 Pa, pak rychlost vody v malém potrubí je… (hustota vody = 103 kg.m-3)
A. 10 ms-1
B. 20 ms-1
C. 30 ms-1
D. 40 ms-1
E. 50 ms-1
Diskuse
Je známo, že:
Tlak vody ve velkých potrubích (p1) = 9,1 x 105 Pascal = 910 000 Pascalů
Tlak vody v malých potrubích (p2) = 2 x 105 Pascal = 910 000 Pascalů
Rychlost vody ve velkých potrubích (v1) = 36 km/h = 36(1000)/(3600) = 36000/3600 =10 m/s
Výška velkého potrubí (h)1) = -4 metry
Malá výška potrubí (h2) = 0 metrů
Gravitační zrychlení (g) = 10 ms-2
Hustota vody (ρ) = 1000 kg.m-3
Zeptal se: Rychlost vody v malém potrubí (v2)
Odpověď:
Rychlost vody v malém potrubí (v2) se vypočítá pomocí Bernoulliho rovnice:
910 000 + ½ (1000)(10)2) + (1000)(10)(0) = 200 000 + ½ (1000)(v22) + (1000)(10)(-4)
910 000 + 50 000 + 0 = 200 000 + 500 V22 - 40.000
960 000 = 160 000 + 500 V22
800.000 = 500 V22
800.000 / 500 = v22
1600 = v22
v2 = √1600
v2 = 40 m/s
Správná odpověď je D.
4. Na obrázku je voda čerpána kompresorem pod tlakem 120 kPa do spodního potrubí (1) a proudí nahoru rychlostí 1 m/s.-1 (g = 10 ms-2 a hustota vody je 1000 kg.m-3). Tlak vody v horním potrubí (II) je….
A. 52,5 kPa
B. 67,5 kPa
cca 80,0 kPa
D. 92,5 kPa
E. 107,5 kPa
Diskuse
Je známo, že:
Velký poloměr potrubí (r)1) = 12 cm
Malý poloměr potrubí (r2) = 6 cm
Tlak vody ve velkých potrubích (p1) = 120 kPa = 120 000 Pascalů
Rychlost vody ve velkých potrubích (v1) = 1 ms-1
Výška velkého potrubí (h)1) = 0 XNUMX m
Malá výška potrubí (h2) = 2 XNUMX m
Gravitační zrychlení (g) = 10 ms-2
Hustota vody (ρ) = 1000 kg.m-3
Zeptal se: Tlak vody v potrubí 2 (p2)
Odpověď:
Rychlost vody v potrubí 2 se vypočítá pomocí rovnice kontinuity:
A1 v1 = A2 v2
(πr12)(proti1) = (πr22)(proti2)
(r12)(proti1) = (r22)(proti2)
(122)(1 m/s) = (62)(proti2)
144 = 36 V2
v2 = 144 / 36
v2 = 4 m/s
Tlak vody v potrubí 2 se vypočítá pomocí Bernoulliho rovnice:
120 000 + ½ (1000)(12) + (1000)(10)(0) = p2 + ½ (1000)(42) + (1000)(10)(2)
120 000 + ½ (1000)(1) + (1000)(10)(0) = p2 + ½ (1000)(16) + (1000)(10)(2)
120 000 + 500 + 0 = p2 + (500)(16) + 20 000
120 000 + 500 = p2 + 8000 + 20.000
120 500 = p2 + 28.000
p2 = 120.500 - 28.000
p2 = 92 500 Pascalů
p2 = 92,5 kPa
Správná odpověď je D.
5. Podívejte se na následující obrázek! Velká trubka je umístěna 5 m nad zemí a malá trubka je 1 m nad zemí. Rychlost proudění vody ve velké trubce je 36 km/h.-1 s tlakem 9,1 x 105 Pa, zatímco tlak v malém potrubí je 2.105 Pa, pak rychlost vody v malém potrubí je… (hustota vody = 103 kg.m-3)
A. 10 ms-1
B. 20 ms-1
C. 30 ms-1
D. 40 ms-1
E. 50 ms-1
Diskuse
Je známo, že:
Tlak vody ve velkých potrubích (p1) = 9,1 x 105 Pascal = 910 000 Pascalů
Tlak vody v malých potrubích (p2) = 2 x 105 Pascal = 910 000 Pascalů
Rychlost vody ve velkých potrubích (v1) = 36 km/h = 36(1000)/(3600) = 36000/3600 =10 m/s
Výška velkého potrubí (h)1) = -4 metry
Malá výška potrubí (h2) = 0 metrů
Gravitační zrychlení (g) = 10 ms-2
Hustota vody (ρ) = 1000 kg.m-3
Zeptal se: Rychlost vody v malém potrubí (v2)
Odpověď:
Rychlost vody v malém potrubí (v2) se vypočítá pomocí Bernoulliho rovnice:
910 000 + ½ (1000)(10)2) + (1000)(10)(0) = 200 000 + ½ (1000)(v22) + (1000)(10)(-4)
910 000 + 50 000 + 0 = 200 000 + 500 V22 - 40.000
960 000 = 160 000 + 500 V22
800.000 = 500 V22
800.000 / 500 = v22
1600 = v22
v2 = √1600
v2 = 40 m/s
Správná odpověď je D.
Zdroj otázky:
Otázky z fyziky k celostátní zkoušce pro středoškolské/odborné gymnázium
