Anvendelser af Bernoullis princip
1. Udsagn baseret på Bernoullis princip er …
(1) løftekraft på et fly
(2) hydraulisk pumpe
(3) myggesprayere
(4) varmluftballon
Løsning
Udsagn baseret på Bernoullis princip er
(1) løftekraft på fly og
(3) myggesprayere
(2) Hydraulisk pumpe efter Pascals princip
(4) Luftballon baseret på Archimedes' princip
[irp]
2. Udsagn vedrørende anvendelsen af Bernoullis princip er …
(1) venturimåler
(2) myggesprayere
(3) barometer
(4) termometer
Løsning
Udsagn baseret på Bernoullis princip er
(1) venturimåler og
(2) myggespray
(3) et barometer baseret på hydrostatisk tryk
(4) kviksølvtermometer eller alkohol baseret på ekspansion
3. Værktøjerne baseret på Bernoullis princip er …
(1) hydraulisk pumpe
(2) karburator
(3) venturimåler
(4) termometer
Løsning
(2) karburator og
(3) venturimåler
(1) hydraulisk pumpe baseret på hydrostatisk tryk, Pascals lov
(4) kviksølv- eller alkoholtermometer baseret på ekspansion
[irp]
4. Flyvinger er designet til at have maksimal løftekraft , såsom et billede. Hvis v er luftstrømmens hastighed og P er lufttrykket, så er designet ifølge Bernoulli-princippet lavet således, at ...
Løsning
For at flyets vinger kan løfte sig opad, er lufttrykket i bunden af vingen større end trykkraften i toppen af vingen.
Trykkraften på undersiden af vingen er større, hvis lufttrykket i bunden af vingen er større. P = F / A, hvor trykket af P er direkte proportionalt med F. Hvis trykket er større, øges kraften også.
Bernoullis princip siger, at lufttrykket i bunden af vingen er stort, når lufthastigheden i bunden af vingen er lille.
v A > v B så P A < P B
1. Spørgsmål: Hvad er Bernoullis princip?
Svar: Bernoullis princip siger, at for en ikke-viskøs strømning af en ikke-ledende væske sker en stigning i væskens hastighed samtidig med et fald i statisk tryk eller et fald i væskens potentielle energi.
2. Spørgsmål: Hvordan hænger Bernoullis princip sammen med energibevarelse?
Svar: Bernoullis princip er en manifestation af energibevarelse for væskestrømme. Den samlede energi i et jævnt strømmende væskesystem bevares. Når væskens kinetiske energi (hastighed) stiger, falder dens potentielle energi (tryk), og omvendt.
3. Spørgsmål: Hvorfor har flyvinger en buet top og en flad bund?
Svar: Flyvinger (vingeprofiler) er designet med en buet top og flad bund for at få luften til at bevæge sig hurtigere over toppen end over bunden. Ifølge Bernoullis princip forårsager dette lavere tryk på toppen og højere tryk på bunden, hvilket fører til løft.
4. Spørgsmål: Hvordan forklarer Bernoullis princip virkemåden af et venturimeter?
Svar: En venturimeter har en indsnævret sektion, hvor væskehastigheden øges, hvilket fører til et fald i trykket. Ved at måle trykforskellen mellem den indsnævrede og ikke-indsnævrede sektion kan man bestemme væskens strømningshastighed ved hjælp af Bernoullis princip.
5. Spørgsmål: Hvorfor drejer en roterende fodbold i sin bane?
Svar: Dette skyldes Magnus-effekten. Når bolden roterer, øger den hastigheden på luften på den ene side og bremser den på den anden. Baseret på Bernoullis princip fører dette til en trykforskel, der får bolden til at krumme.
6. Spørgsmål: Hvordan relaterer Bernoullis princip sig til funktionen af en forstøver eller parfumesprayer?
Svar: Når luft blæses hen over toppen af forstøverrøret, øges hastigheden, hvilket skaber et område med lavt tryk. Det højere tryk i bunden presser væsken op i røret, hvor den møder den hurtigtstrømmende luft og sprøjtes ud i en fin tåge.
7. Spørgsmål: Hvordan udgør et buet tag på en bygning en risiko under kraftig vind?
Svar: Ved kraftig vind bevæger luften sig hurtigere hen over et buet tag sammenlignet med en flad overflade. Hurtigere luftbevægelse hen over den buede overflade skaber et område med lavt tryk ifølge Bernoullis princip. Denne trykforskel kan forårsage en løfteeffekt, der potentielt kan beskadige taget.
8. Spørgsmål: Hvorfor skaber åbne vinduer i en kørende bil en flagrende effekt på papirerne indeni?
Svar: Når bilen bevæger sig, er lufthastigheden udenfor højere end indeni bilen. Dette skaber en trykforskel på grund af Bernoullis princip, hvilket får papirerne til at blafre, når luften forsøger at udligne trykket.
9. Spørgsmål: Hvordan kan Bernoullis princip forklare den løftkraft, som kitesurfere oplever?
Svar: Når kiten vinkles mod vinden, øger den luftstrømmen over dens overflade, hvilket skaber et område med lavt tryk. Det højere tryk under kiten, sammenlignet med det lave tryk ovenpå, skaber et løft, der gør det muligt for kitesurfere at blive løftet op af vandet.
10. Spørgsmål: Hvorfor trækkes et bruseforhæng indad, når vandet tændes?
Svar: Det varme vand fra bruseren opvarmer luften, hvilket får den til at stige op og fremskynder luftstrømmen i bruseområdet. Denne hurtigere luftstrøm skaber et lavere tryk inde i bruseområdet sammenlignet med udenfor. Som følge heraf trækkes bruseforhænget indad på grund af trykforskellen, der forklares af Bernoullis princip.
