Grunnkennsla í eðlisfræði

Grein um Poiseuilles jöfnuna

Jean Louis Marie Poiseuille (1799-1869) uppgötvaði jafnu Poiseuille. Eins og útskýrt er má líta á hvern vökva sem kjörvökva. Kjörvökvinn hefur ekki seigju. Ef við gerum ráð fyrir að kjörvökvi flæði í pípu, þá hreyfist hver hluti vökvans með sama hraða (v). Ólíkt kjörvökvanum hefur raunverulegur vökvi sem við mætum í daglegu lífi seigju. Vegna þess að hann hefur seigju, þá er hraði hvers hluta vökvans breytilegur þegar hann rennur í pípu, til dæmis. Vökvalagið sem er í miðjunni hreyfist hraðar (djúpt v), en hins vegar hreyfist vökvalagið sem er fest við pípuna ekki (v = 0). Þannig að frá miðjunni að brún pípunnar hreyfist hver hluti vökvans með mismunandi hraða. Til að auðvelda skilninginn skaltu skoða myndina hér að neðan.

Lesa meira

Vökvar, bæði fljótandi og gaskenndir efni af mismunandi gerðum, hafa mismunandi seigju. Seigja er núningur milli sameindanna sem mynda vökva. Þess vegna mynda sameindirnar núning þegar vökvinn rennur. Í vökvum er seigjan af völdum samloðunarkrafta (togkrafta milli svipaðra sameinda). En í gaskenndum efnum er seigjan af völdum árekstra milli sameinda.

Fljótandi vökvi á auðveldara með að flæða, til dæmis vatn. Þykkur vökvi á hins vegar erfiðara með að flæða, til dæmis smurefni. Þú getur sannað þetta með því að hella vatni og smurefni á hallandi yfirborð. Vatn rennur hraðar en olía. Seigja vökvans fer einnig eftir hitastigi. Því hærra sem hitastig vökvans er, því minna seigfljótandi er hann. Til dæmis, þegar móðir steikir fisk í eldhúsinu, verður matarolía, sem upphaflega þykknar, fljótandi þegar hún er hituð. Hins vegar, því hærra sem hitastig gasefnis er, því þykkara er gasefnið.

Lesa meira

Samloðunar- og viðloðunarkraftur

Samloðunarkraftur er aðdráttarkraftur milli sameinda í svipuðu efni, en aðdráttarkraftur milli sameinda í ójöfnu efni kallast viðloðunarkraftur. Til dæmis hellum við vatni í glas. Samloðun á sér stað þegar vatnssameindir dragast að hvor annarri, en viðloðun á sér stað þegar vatnssameindir og glersameindir dragast að hvor annarri.

Lesa meira

Hefurðu einhvern tímann spilað sápukúlur? Sápukúla er kringlótt. Fyndið. Hægt að blása. Eftir að hafa flogið springa sápukúlur. Vá, þetta er skemmtilegur, leikur eins og barn. Af hverju eru sápukúlur kringlóttar?

Vaknaðu á morgnana og taktu eftir laufunum í kringum húsið. Taktu eftir döggdropunum sem festast við laufblöðin. Það er skrýtið; döggdropar eru kringlóttir. Hvernig getur það verið svona?

Yfirborðsspenna myndast vegna þess að yfirborð vökvans hefur tilhneigingu til að herpast þannig að yfirborðið lítur út eins og þunn himna. Þetta er undir áhrifum samloðunarkrafts milli vatnssameinda. Til að skilja þessa skýringu betur, skoðum eftirfarandi mynd. Við skoðum vökvann í íláti.

Lesa meira

Grein um lögmál Arkimedesar

Skip með gríðarlegan massa sekkur ekki, en steinn sem er lítill getur sokkið. Hvers vegna er það? Svarið er einfalt ef þú skilur hugtakið uppdrift og lögmál Arkimedesar.

Í daglegu lífi munum við komast að því að hlutir sem eru settir í vökva, eins og steinn, vega minna en hlutir sem eru ekki í vökvanum. Það gæti reynst erfitt að lyfta steini frá jörðinni, en sami steinninn lyftist áreynslulaust upp af botni sjávarins. Þetta er vegna uppdriftskraftsins. Uppdrift á sér stað vegna mismunandi vökvaþrýstings á mismunandi dýpi. Vökvaþrýstingurinn eykst með dýpi, því þykkari sem vökvinn er, því meiri er þrýstingurinn. Þegar hlutur er settur í vökvann verður þrýstingsmunur á milli vökvans efst á hlutnum og vökvans neðst á honum. Vökvinn sem er staðsettur neðst á hlutnum hefur hærri þrýsting en vökvinn efst á hlutnum.

Lesa meira

Grein um Pascal-regluna

Hvernig virkar vökvalyfta sem notuð er til að lyfta bíl? Hver er virkni vökvabremsa þegar þær eru notaðar til að draga úr hraða bílsins? Vinsamlegast lærðu Pascal-regluna til að skilja þetta.

Sérhver vökvi þrýstir alltaf á alla hluti sem eru í snertingu við hann. Vatnið sem við setjum í glasið mun þrýsta á glervegginn. Á sama hátt, ef við böðum okkur í sundlaug eða sjó, þá þrýstir sundlaugarvatnið eða sjórinn einnig á allan líkama okkar.

Lesa meira

Grein um þrýsting í vökvum

Í eðlisfræði er þrýstingur skilgreindur sem kraftur á flatarmálseiningu, þar sem stefna kraftsins er hornrétt á yfirborðsflatarmálið. Stærðfræðilega er þrýstingur táknaður með jöfnunni P = F / A, þar sem P = þrýstingur, F = kraftur og A = yfirborðsflatarmál. Krafteiningin (F) er Newton (N), flatarmálseiningin er fermetri (m² ⁾ . Þar sem þrýstingur er kraftur á flatarmálseiningu er þrýstingseiningin N/m² ^. Annað heiti fyrir N/m² ^er Pascal (Pa). Pascal var notað sem þrýstingseining til heiðurs Blaise Pascal.

Lesa meira

Grein um eðlisþyngd og eðlisþyngd

Þéttleiki

Einn mikilvægur eiginleiki efnis er eðlisþyngd. Eðlisþyngd er hlutfall massa og rúmmáls. Stærðfræðilega ritað:

ρ = m / V

ρ (rho) er grískur bókstafur sem almennt er notaður til að tákna eðlisþyngd, m er massi og V er rúmmál. Eðlisþyngd einsleits vökva er frábrugðin eðlisþyngd einsleits fasts efnis. Til dæmis hefur járn sama eðlisþyngd í hverjum hluta. Í lofthjúpi jarðar, því hærra sem lofthjúpurinn er frá yfirborði jarðar, því minni er eðlisþyngd hans, en fyrir sjó, því dýpra sem sjórinn er, því meiri er eðlisþyngd hans. Eðlisþyngd einsleits vökva getur verið háð umhverfisþáttum eins og hitastigi og þrýstingi.

Lesa meira

Grein um notkun Bernoullis-reglunnar og Bernoullis-jöfnunnar

Torricelli-setningin

Ein notkun Bernoulli-jöfnunnar er til að reikna út hraða vökva sem rennur út úr botni íláts (sjá mynd).

Við notum jöfnu Bernoullis í punkti 1 (yfirborð ílátsins) og punkti 2 (yfirborð gatsins). Þar sem þvermál gatsins í botni ílátsins er mun minna en þvermál ílátsins, er hraði vökvans á yfirborði ílátsins talinn núll (v1 ₌ 0). Yfirborð ílátsins og yfirborð gatsins eru opin þannig að þrýstingurinn er jafn loftþrýstingnum (P1 ₌ P2 ₎ . Þannig er jafna Bernoullis fyrir þetta tilfelli:

Lesa meira

Grein um Bernoullis-lögmálið og Bernoullis-jöfnuna

Þegar við ökum mótorhjól eru fötin sem við klæðumst þrútin aftur á bak. Stundum, ef vindurinn blæs hvasst, getur hurðin lokast sjálfkrafa. Þó að vindurinn blæs fyrir utan húsið, þá er hurðin inni í húsinu.

Þetta má útskýra með meginreglu Bernoullis. Daniel Bernoulli (1700-1782) uppgötvaði meginreglu sem hægt væri að nota til að útskýra ofangreint fyrirbæri.

Bernoulli meginreglan

Lesa meira