Gotara li ser Serlêdanên Prensîba Bernoullis û Hevkêşeya Bernoullis
Teorema Torricelli
Yek ji bikaranînên hevkêşeya Bernoulli ew e ku leza derketina şilek ji binê konteynirekê were hesabkirin (li wêneyê binêre).
Em hevkêşeya Bernoulli li xala 1 (rûyê konteynerê) û xala 2 (rûyê qulê) bikar tînin. Ji ber ku qûtra qulê ya li binê konteynerê ji qûtra konteynerê pir piçûktir e, leza şilavê li ser rûyê konteynerê wekî sifir tê hesibandin (v1 = 0). Rûyê konteynerê û rûyê qulê vekirî ne, ji ber vê yekê zext wekhevî zexta atmosferê ye (P1 = P2 ) . Bi vî awayî, hevkêşeya Bernoulli ji bo vê rewşê ev e:
Eger em bixwazin leza herikîna şilavê di qulika binê konteynerê de hesab bikin, wê hingê ev hevkêşe wiha tê guhertin:
Tîrahiya şilavê wek hev e, ji ber vê yekê ρ tê ji holê rakirin.
Li gorî vê hevkêşeyê, leza herikîna avê di qulikekê de ku ji rûyê konteynerê derdikeve wek
leza herikîna avê ku bi awayekî azad heta h dadikeve (bi tevgera ketina azad re bidin ber hev). Ev wekî teorema Torricelli tê zanîn. Ev teorem ji hêla Torricelli, xwendekarekî Galileo, sedsalek berî ku Bernoulli hevkêşeyê kifş bike, hate keşfkirin.
Bandora Venturi
Ji bilî teorema Torricelli, hevkêşeya Bernoulli dikare ji bo rewşên din ên taybet jî were sepandin, ango dema ku şilav di beşek boriyê de diherike ku hema hema bi heman bilindahî ye. Ji bo fêmkirina vê ravekirinê, li wêneya jêrîn binêrin.
Di wêneyê jorîn de xuya dike ku bilindahiya lûleyê, hem beşa lûleyê ya bi rûbera xaçerêya mezin û hem jî
beşa lûleyê ya bi rûbera beşê piçûk, hema hema wek hev e, ji ber vê yekê bilindahî wekhev e. Ger di vê rewşê de were sepandin, hevkêşeya Bernoulli diguhere:
Dema ku şilav di beşek piçûk a lûleyê re derbas dibe (A2 ) , rêjeya şilavê zêde dibe. Li gorî prensîba Bernoulli, heke leza şilavê zêde bibe, zexta şilavê piçûk dibe. Zexta şilavê di beşa teng a lûleyê de kêmtir e, lê rêjeya herikîna şilavê bilindtir e.
Ev wekî bandora Venturi tê zanîn û bi awayekî hejmarî nîşan dide ku heke rêjeya herikîna şilavê zêde be, zexta şilavê kêm dibe. Bi heman awayî, heke rêjeya herikîna şilavê kêm be, zexta şilavê mezin dibe.
Venturi metre
Serlêdanek balkêş a bandora venturiyê Pîvana Venturiyê ye. Ev amûr ji bo pîvandina rêjeya herikîna şilavekê tê bikar anîn, mînakî, hesabkirina rêjeya herikîna av an rûnê ku di boriyekê re derbas dibe. Du celeb pîvanên venturiyê hene, ango pîvanên venturiyê bêyî manometer û pîvanên venturiyê yên ku manometerek bikar tînin ku şilekên din jî tê de hene, wek mînak civa. Prensîba xebatê yek e.
Pîvana Venturi bêyî manometer
Wêneya li jêr pîvanek venturî nîşan dide ku ji bo pîvandina rêjeya herikîna şilekê di lûleyekê de tê bikar anîn.
Dema ku şilek di beşek piçûk a lûleyê re derbas dibe (A2 ) , rêjeya şilekê zêde dibe. Li gorî prensîba Bernoulli, heke rêjeya şilekê zêde bibe, zexta şilekê piçûk dibe. Bi vî awayî, zexta şilekê di beşek mezin de ji zexta şilekê di beşek piçûk de mezintir e (P1 > P2 ) . Di şûna wê de, v2 > v1
Ji ber ku P 1 > P 2 û v 2 > v 1 wê hingê ev hevkêşe dikare wekî:
Wekheviya 1.
Hevkêşeya berdewamiyê:
Wekheviya 2.
Tiştê ku tê xwestin rêjeya herikîna şilavê di xaçerêyeke mezin de ye (v1 ) . Em v2 di hevkêşeya 1ê de bi v2 di hevkêşeya 2ê de diguherînin.
Wekheviya 3.
Ji bo hesabkirina zexta şilavê li kûrahiyek diyarkirî, hevkêşeyê bikar bînin:
p = ρgh → Hevkêşeya a
Eger cudahiya di dendika şilavê de pir kêm be, wê demê vê hevkêşeyê bikar bînin da ku cudahiya zextê li bilindahiyên cûda diyar bikin. Bi vî awayî, hevkêşeya a dikare wekî:
Δ p = ρ g Δh
Ji bo rewşa jorîn, ev hevkêşe dikare were guhertin:
p 1 − p 2 = ρ gh → Hevkêşe b
Niha em p1 – p2 di hevkêşeya 3 de, bi p1 – p2 di hevkêşeya b de diguherînin:
Ji ber ku şilek yek e, tîrbûna wê jî yek e. ρ ji hevkêşeyê derxînin.
Pitot Tubes
Eger pîvana venturiyê ji bo pîvandina rêjeya herikîna şilekekê were bikaranîn, lûleya pitot ji bo pîvandina rêjeya herikîna gaz an hewayê tê bikaranîn. Kun li xala 1-ê paralel bi herikîna hewayê re ye. Cihê van her du kunan ji dawiya lûleya pitot têra xwe dûr e, da ku rêje û zexta hewayê li derveyî kunê wekî rêje û zexta hewaya azad-herikîn be. Di vê rewşê de, v1 = rêjeya herikîna hewaya azad (ev tiştê ku em ê bipîvin e) û zexta li ser lingê çepê yê manometreyê (boriya çepê) = zexta hewaya azad (P1).
Kunê ku ber bi lingê rastê yê manometreyê ve diçe, li gorî herikîna hewayê ye. Ji ber vê yekê, rêjeya hewaya ku di vê kunê re derbas dibe (navîn) kêm dibe û hewa dema ku digihîje xala 2 radiweste. Di vê rewşê de, v2 = 0. Zeexta li ser lingê rastê yê manometreyê wekhevî zeexta hewayê ya li xala 2 ye (P2 ) . Bilindahiya xala 1 û xala 2 hema hema wekhev e (cudahî ne pir mezin e) ji ber vê yekê dikare were paşguh kirin.
Cudahiya zextê (P2 – P1 ) = zexta hîdrostatîk a şilava di manometreyê de (rengê reş ê di manometreyê de şilav e, cîva). Bi awayekî matematîkî dikare wiha were nivîsandin:
p 2 – p 1 = ρ 'gh → Hevkêşe 2
ρ ' = tîrbûna şilavê di manometreyê de
Hevkêşeya 1 û hevkêşeya 2. Beşa çepê yek e (P2 – P1 ) . Ji ber vê yekê, hevkêşeyên 1 û du dikarin werin guhertin:
Bi pîpetekê vexwe
Te qet bi pîpetê av vexwariye? Dema ku em bi pîpetê avê dikişînin, em hewaya di pîpetê de zûtir dimeşînin. Di vê rewşê de, hewaya di pîpetê de li devê me leza wê zêdetir e. Di encamê de, zexta hewayê di beşa pîpetê de piçûktir dibe. Hewaya di beşa pîpetê ya nêzîkî vexwarinê de leza wê kêmtir e. Ji ber ku leza wê piçûk e, zext jî mezintir e. Ev cudahiya di zexta hewayê de dihêle ku ava ku em vedixwin bikeve devê me. Di vê rewşê de, şilek ji beşa pîpetê ya ku zexta hewayê lê zêde ye ber bi beşa pîpetê ya ku zexta hewayê lê kêm e ve diçe.
Pîxêr
Te dûxanek dîtiye? Çima dû dikare bi nav dûxanê ve biçe jor? Pêşî, dûxana ku ji şewitandinê çêdibe germahiyek bilind heye. Ji ber germahiya bilind, tîrbûna hewayê piçûk e. Hewaya bi tîrbûnek piçûk bi hêsanî dikare ber bi jor ve biherike an jî biçe. Sedem ne tenê ev e. Prensîba Bernoulli jî di vê pirsgirêkê de cih digire.
Duyemîn, prensîba Bernoulli dibêje ku ger rêjeya herikîna hewayê bilind be wê demê zext piçûk dibe, wekî din ger rêjeya herikîna hewayê kêm be, zext mezin e. Serê dûxanê li derve ye. Li jorê dûxanê bayek dibare, ji ber vê yekê zexta hewayê li dora wê piçûktir e. Di odeyek girtî de, bayek nabare, ji ber vê yekê zexta hewayê bilindtir e. Ji ber vê yekê, dû ji dûxanê derketiye. Hewa ji cihekî ku zexta hewayê bilind e ber bi cihekî ku zexta hewayê nizm e ve diçe.
Kulîlkek di erdê de
Bala xwe bidin wêneyê li jêr. Ev fîgurê qulikek mişk di erdê de ye. Mişk jî prensîba Bernoulli dizanin. Mişk ji ber bêhna teng tercîh dikin ku nemirin, ji ber vê yekê mişk du qul li bilindahiyên cûda çêdikin. Ji ber cudahiya bilindahiyê di rûyê erdê de, hewa bi hewaya din re diqelişe. Ew mîna av e ku ji lûleyek bi qutrek mezin diherike ber bi lûleyek bi qutrek piçûk ve. Ji ber vê yekê, leza hewayê zêde dibe û zexta hewayê kêm dibe.
Ji ber ku di navbera zexta hewayê de cudahî heye, hewa neçar dibe ku di qulika mişk re derbas bibe. Hewa ji cihekî ku zexta hewayê lê zêde ye ber bi cihekî ku zexta hewayê lê kêm e diherike.
Baskên balafirê û hilkişîna dînamîk
Yek ji faktorên ku dibe sedema firîna balafiran bask in. Şêweya baskê xwar e, û pêşiyê wê ji paşiyê stûrtir e. Ev şiklê baskê jê re aerofoil tê gotin. Ev raman ji baskên çûkan hatiye teqlîdkirin. Şêweya baskên çûkan jî wisa ye (baskên çûkan xwar in, û pêşiyê wê stûrtir e). Cûdahî ev e ku baskên çûkan dikarin werin hejandin, lê baskên balafiran na. Çûk dikarin bifirin ji ber ku ew baskên xwe dihejînin, ji ber vê yekê herikîna hewayê di her du aliyên baskê re heye. Ji bo ku hewa li her du aliyên baskê balafirê biherike, divê balafir ber bi pêş ve were ajotin. Mirov ji bo ajotina balafiran makîneyan bikar tînin.
Pêşiya baskê wisa hatiye dîzaynkirin ku ber bi jor ve bitewe. Hewaya ku ji jêr ve diherike, bi hewaya li jor ve dihejîne. Ew mîna avê ye ku ji lûleyek bi beşê xaçerêyî yê mezin ber bi lûleyek bi beşê teng ve diherike. Di encamê de, rêjeya hewaya li jor baskê zêde dibe. Ji ber ku her ku rêjeya hewayê zêde dibe, zexta hewayê piçûk dibe. Berevajî vê, rêjeya herikîna hewayê ya li jêr baskê kêmtir e ji ber ku hewa naqelişe (zexta hewayê mezintir e). Hebûna vê cudahiya zextê, dibe sedema ku baskê balafirê bilind bibe.
Prensîba Bernoulli tenê yek ji faktoran e. Sedemeke din jî momentûm e. Bi gelemperî, baskê balafirê hinekî ber bi jor ve ditewe. Hewaya ku li rûyê jêrîn ê baskê dixe ber bi jêr ve diçe. Ji ber ku balafir du baskên wê hene, li çep û rastê, hewaya ku ber bi jêr ve diçe li hev dikevin. Guhertinên di momentûma molekulî ya hewayê de ku li hev dikevin, hilkişîna zêdetir çêdikin.
Ji ber ku şiklê baskê ber bi dûvikê ve diçe xwarê, ji ber vê yekê bask neçar dike ku hewa dîsa ber bi jêr ve biherike. Li gorî qanûna sêyemîn a Newton ji ber ku hêzek çalakiyê heye, hêzek reaksiyonê jî heye. Ji ber ku bask hewayê ber bi jêr ve dixin, divê hewa baskan ber bi jor ve biçe. Di vê rewşê de, hewa hêza hildanê li ser bask peyda dike. Ji ber vê yekê, ne tenê prensîba Bernoulli ye ku dibe sedema hilkişîna balafirê.
