5 primjera Bernoullijevog zakona
1. P1 Dan v1 je tlak i brzina zraka iznad krila, P2 Dan v2 je tlak i brzina zraka ispod krila. Da bi se avion poletio, uvjeti su...
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
Rasprava:
Poznato je da:
P1 = Tlak zraka na krilima
P2 = Tlak zraka pod krilima
v1 = brzina zraka na krilima
v2 = brzina zraka pod krilima
Pitao :
Koji su uvjeti da se avion podigne ili da se avion kreće prema gore?
Jawab :
Bernoullijev zakon ili preciznije nazvano Bernoullijev princip navodi da ako je brzina fluida velika, tlak fluida je nizak, i obrnuto, ako je brzina fluida mala, tlak fluida je visok. Fluidi su tvari koje mogu teći. Primjeri fluida su zrak i voda.
Ako je brzina zraka velika, tlak zraka je nizak, i obrnuto, ako je brzina zraka mala, tlak zraka je visok.
Kada je brzina zraka iznad krila veća od brzine zraka ispod krila, tlak zraka iznad krila je manji od tlaka zraka ispod krila. Budući da je tlak zraka ispod krila veći, potisak zraka ispod krila je također veći. Obrnuto, tlak zraka iznad krila je manji, pa je i potisak zraka iznad krila manji (P = F/A – što je veći tlak, P, to je veća sila, F).
Potisak zraka ispod krila je veći, potisak zraka iznad krila je manji, pa postoji rezultantna sila ili ukupna sila koja je usmjerena prema gore. Ta ukupna sila usmjerena je prema gore što uzrokuje uzdizanje aviona..
JADI uvjeti za polijetanje aviona je P1 < P2 i v1 > v2
Točan odgovor je B.
2.
Na slici je prikazana voda koju kompresor pumpa pod tlakom od 120 kPa u donju cijev (1) i teče prema gore brzinom od 1 m/s.-1 (g = 10 ms-2 a gustoća vode je 1000 kg.m-3). Tlak vode u gornjoj cijevi (II) je….
A. 52,5 kPa
B. 67,5 kPa
C. 80,0 kPa
D. 92,5 kPa
E. 107,5 kPa
Rasprava
Poznato je da:
Veliki radijus cijevi (r)1) = 12 cm
Mali radijus cijevi (r2) = 6 cm
Tlak vode u velikim cijevima (p1) = 120 kPa = 120 000 Pascala
Brzina vode u velikim cijevima (v1) = 1 ms-1
Visina velike cijevi (h)1) = 0 m
Mala visina cijevi (h2) = 2 m
Ubrzanje zbog gravitacije (g) = 10 ms-2
Gustoća vode (ρ) = 1000 kg.m-3
Pitao/la sam: Tlak vode u cijevi 2 (p2)
Odgovor:
Brzina vode u cijevi 2 izračunava se pomoću jednadžbe kontinuiteta:
A1 v1 = A2 v2
(πr12)(v1) = (πr22)(v2)
(r12)(v1) = (r22)(v2)
(122)(1 m/s) = (62)(v2)
144 = 36 V2
v2 = 144/36
v2 = 4 m / s
Tlak vode u cijevi 2 izračunava se pomoću Bernoullijeve jednadžbe:
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 Pascala
p2 = 92,5 kPa
Točan odgovor je D.
3. Pogledajte sljedeću sliku!
Velika cijev je 5 m iznad tla, a mala cijev je 1 m iznad tla. Brzina protoka vode u velikoj cijevi je 36 km/h.-1 s tlakom od 9,1 x 105 Pa, dok je tlak u maloj cijevi 2.105 Pa, tada je brzina vode u maloj cijevi…. (gustoća vode = 103 kg.m-3)
A. 10 ms-1
B. 20 ms-1
C. 30 ms-1
D. 40 ms-1
E. 50 ms-1
Rasprava
Poznato je da:
Tlak vode u velikim cijevima (p1) = 9,1 x 105 Pascal = 910.000 Pascala
Tlak vode u malim cijevima (p2) = 2 x 105 Pascal = 200.000 Pascala
Brzina vode u velikim cijevima (v1) = 36 km/h = 36(1000)/(3600) = 36000/3600 =10 m/s
Visina velike cijevi (h)1) = -4 metra
Mala visina cijevi (h2) = 0 metra
Ubrzanje zbog gravitacije (g) = 10 ms-2
Gustoća vode (ρ) = 1000 kg.m-3
Pitao/la sam: Brzina vode u maloj cijevi (v2)
Odgovor:
Brzina vode u maloj cijevi (v2) izračunava se pomoću Bernoullijeve jednadžbe:
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
Točan odgovor je D.
4. Na slici je prikazana voda koju kompresor pumpa pod tlakom od 120 kPa u donju cijev (1) i teče prema gore brzinom od 1 m/s.-1 (g = 10 ms-2 a gustoća vode je 1000 kg.m-3). Tlak vode u gornjoj cijevi (II) je….
A. 52,5 kPa
B. 67,5 kPa
C. 80,0 kPa
D. 92,5 kPa
E. 107,5 kPa
Rasprava
Poznato je da:
Veliki radijus cijevi (r)1) = 12 cm
Mali radijus cijevi (r2) = 6 cm
Tlak vode u velikim cijevima (p1) = 120 kPa = 120 000 Pascala
Brzina vode u velikim cijevima (v1) = 1 ms-1
Visina velike cijevi (h)1) = 0 m
Mala visina cijevi (h2) = 2 m
Ubrzanje zbog gravitacije (g) = 10 ms-2
Gustoća vode (ρ) = 1000 kg.m-3
Pitao/la sam: Tlak vode u cijevi 2 (p2)
Odgovor:
Brzina vode u cijevi 2 izračunava se pomoću jednadžbe kontinuiteta:
A1 v1 = A2 v2
(πr12)(v1) = (πr22)(v2)
(r12)(v1) = (r22)(v2)
(122)(1 m/s) = (62)(v2)
144 = 36 V2
v2 = 144/36
v2 = 4 m / s
Tlak vode u cijevi 2 izračunava se pomoću Bernoullijeve jednadžbe:
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 Pascala
p2 = 92,5 kPa
Točan odgovor je D.
5. Pogledajte sljedeću sliku! Položaj velike cijevi je 5 m iznad tla, a male cijevi 1 m iznad tla. Brzina protoka vode u velikoj cijevi je 36 km/h.-1 s tlakom od 9,1 x 105 Pa, dok je tlak u maloj cijevi 2.105 Pa, tada je brzina vode u maloj cijevi…. (gustoća vode = 103 kg.m-3)
A. 10 ms-1
B. 20 ms-1
C. 30 ms-1
D. 40 ms-1
E. 50 ms-1
Rasprava
Poznato je da:
Tlak vode u velikim cijevima (p1) = 9,1 x 105 Pascal = 910.000 Pascala
Tlak vode u malim cijevima (p2) = 2 x 105 Pascal = 200.000 Pascala
Brzina vode u velikim cijevima (v1) = 36 km/h = 36(1000)/(3600) = 36000/3600 =10 m/s
Visina velike cijevi (h)1) = -4 metra
Mala visina cijevi (h2) = 0 metra
Ubrzanje zbog gravitacije (g) = 10 ms-2
Gustoća vode (ρ) = 1000 kg.m-3
Pitao/la sam: Brzina vode u maloj cijevi (v2)
Odgovor:
Brzina vode u maloj cijevi (v2) izračunava se pomoću Bernoullijeve jednadžbe:
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
Točan odgovor je D.
Izvor pitanja:
Pitanja iz fizike za nacionalni ispit za višu srednju školu/srednju strukovnu školu
