Bernoulli elvének alkalmazásai
1. A Bernoulli-elvre épülő állítások …
(1) repülőgép felhajtóereje
(2) hidraulikus szivattyú
(3) szúnyogriasztó
(4) hőlégballon
Megoldás
A Bernoulli-elvre épülő állítások a következők:
(1) repülőgépek felhajtóereje és
(3) szúnyogriasztó
(2) Hidraulikus szivattyú Pascal-elv alapján
(4) Arkhimédész elvén alapuló léggömb
[irp]
2. A Bernoulli-elv alkalmazásával kapcsolatos állítások …
(1) venturi-mérő
(2) szúnyogriasztó
(3) barométer
(4) hőmérő
Megoldás
A Bernoulli-elvre épülő állítások a következők:
(1) venturi-mérő és
(2) szúnyogriasztó spray
(3) egy hidrosztatikai nyomáson alapuló barométer
(4) higanyos hőmérő vagy táguláson alapuló alkohol
3. A Bernoulli-elven alapuló eszközök a következők …
(1) hidraulikus szivattyú
(2) karburátor
(3) venturi-mérő
(4) hőmérő
Megoldás
(2) karburátor és
(3) venturi-mérő
(1) hidrosztatikai nyomáson alapuló hidraulikus szivattyú, Pascal törvénye
(4) táguláson alapuló higany- vagy alkoholhőmérő
[irp]
4. A repülőgép szárnyait úgy tervezték, hogy maximális felhajtóerővel rendelkezzenek , ahogy a képen is látható. Ha v a légáramlás sebessége, P pedig a légnyomás, akkor a Bernoulli-elv szerint a tervezés úgy történik, hogy …
Megoldás
Ahhoz, hogy a repülőgép szárnyai felfelé emelkedjenek, a szárny alján lévő levegő tolóereje nagyobb, mint a szárny tetején lévő tolóerő.
A szárny alsó oldalán ható tolóerő nagyobb, ha nagyobb a légnyomás a szárny alján. P = F / A, ahol P nyomása egyenesen arányos F-fel. Ha a nyomás nagyobb, akkor az erő is növekszik.
Bernoulli elve kimondja, hogy a szárny aljánál a légnyomás akkor nagy, ha a légsebesség kicsi a szárny alján.
v A > v B s , hogy P A < P B
1. Kérdés: Mi a Bernoulli-elv?
Válasz: Bernoulli elve kimondja, hogy egy nem vezetőképes folyadék viszkózus áramlása esetén a folyadék sebességének növekedése egyidejűleg következik be a statikus nyomás csökkenésével vagy a folyadék helyzeti energiájának csökkenésével.
2. Kérdés: Hogyan kapcsolódik Bernoulli elve az energiamegmaradás törvényéhez?
Válasz: Bernoulli elve a folyadékáramlás energiamegmaradásának egyik megnyilvánulása. Egy egyenletesen áramló folyadékrendszerben a teljes energia megmarad. Ahogy a folyadék mozgási energiája (sebessége) növekszik, a helyzeti energiája (nyomása) csökken, és fordítva.
3. Kérdés: Miért van a repülőgépszárnyak teteje ívelt, alja pedig lapos?
Válasz: A repülőgépszárnyak (profilok) teteje ívelt, alja pedig lapos, hogy a levegő gyorsabban haladjon felül, mint alul. Bernoulli elve szerint ez alacsonyabb nyomást eredményez felül és nagyobb nyomást alul, ami felhajtóerőt eredményez.
4. Kérdés: Hogyan magyarázza Bernoulli elve a venturi-mérő működését?
Válasz: A venturi-mérőnek van egy szűkített szakasza, ahol a folyadék sebessége növekszik, ami a nyomás csökkenéséhez vezet. A szűkített és a szűkítetlen szakasz közötti nyomáskülönbség mérésével meghatározható a folyadék áramlási sebessége Bernoulli-elvének segítségével.
5. Kérdés: Miért görbül el egy forgó futball-labda a pályáján?
Válasz: Ez a Magnus-effektusnak köszönhető. Ahogy a labda forog, az egyik oldalon felgyorsítja, a másikon pedig lelassítja a levegőt. Bernoulli elve alapján ez nyomáskülönbséghez vezet, ami a labda görbülését okozza.
6. Kérdés: Hogyan kapcsolódik Bernoulli elve egy porlasztó vagy parfümszóró működéséhez?
Válasz: Amikor levegőt fújunk a porlasztócső tetején keresztül, felgyorsul, és alacsony nyomású területet hoz létre. Az alján lévő nagyobb nyomás a folyadékot felfelé nyomja a csőben, ahol találkozik a gyorsan mozgó levegővel, és finom ködként permeteződik ki.
7. Kérdés: Hogyan jelent kockázatot egy épület ívelt teteje erős szél esetén?
Válasz: Erős szél esetén a levegő gyorsabban mozog egy ívelt tető felett, mint egy sík felületen. A gyorsabban mozgó levegő az ívelt felület felett alacsony nyomású területet hoz létre a Bernoulli-elv szerint. Ez a nyomáskülönbség felhajtóerőt okozhat, ami potenciálisan károsíthatja a tetőt.
8. Kérdés: Miért rezegtetik a papírokat a nyitott ablakok egy mozgó autóban?
Válasz: Ahogy az autó mozog, a levegő sebessége odakint nagyobb, mint az autó belsejében. Ez Bernoulli elvének megfelelően nyomáskülönbséget hoz létre, ami a papírok rezgését okozza, miközben a levegő megpróbálja kiegyenlíteni a nyomást.
9. Kérdés: Hogyan magyarázza Bernoulli elve a kite-szörfösök által tapasztalt felhajtóerőt?
Válasz: A sárkányrepülő, amikor a széllel szemben áll, felgyorsítja a légáramlást a felső felületén, alacsony nyomású területet hozva létre. A sárkányrepülő alatti nagyobb nyomás a tetején lévő alacsony nyomáshoz képest felhajtóerőt hoz létre, lehetővé téve a sárkányrepülősök számára, hogy felemelkedjenek a vízről.
10. Kérdés: Miért húzódik befelé a zuhanyfüggöny, amikor megnyitjuk a csapot?
Válasz: A zuhanyból kifolyó forró víz felmelegíti a levegőt, ami felemeli azt, és felgyorsítja a légáramlást a zuhanyzóban. Ez a gyorsabban mozgó levegő alacsonyabb nyomást hoz létre a zuhanyzóban a külsőhöz képest. Ennek eredményeként a zuhanyfüggöny befelé húzódik a Bernoulli-elv által magyarázott nyomáskülönbség miatt.
