ਨਿਰੰਤਰਤਾ ਸਮੀਕਰਨ ਸਮੱਗਰੀ
ਟੂਟੀ ਵਿੱਚੋਂ ਨਿਕਲ ਰਹੇ ਪਾਣੀ ਦੇ ਵਹਾਅ ਨੂੰ ਦੇਖਦੇ ਹੋਏ ਪਾਣੀ ਦੀ ਟੂਟੀ ਨੂੰ ਹੌਲੀ-ਹੌਲੀ ਖੋਲ੍ਹਣ ਦੀ ਕੋਸ਼ਿਸ਼ ਕਰੋ। ਇੱਕ ਵਾਰ ਟੂਟੀ ਘੁੰਮਣਾ ਬੰਦ ਕਰ ਦੇਵੇ, ਤਾਂ ਆਪਣੇ ਹੱਥ ਨਾਲ ਟੂਟੀ ਨੂੰ ਅੰਸ਼ਕ ਤੌਰ 'ਤੇ ਬੰਦ ਕਰੋ। ਹੁਣ ਤੁਲਨਾ ਕਰੋ ਕਿ ਕਿਹੜਾ ਪਾਣੀ ਦਾ ਪ੍ਰਵਾਹ ਜ਼ਿਆਦਾ ਹੈ। ਜਦੋਂ ਅੰਸ਼ਕ ਤੌਰ 'ਤੇ ਬੰਦ ਜਾਂ ਬੰਦ ਹੋਵੇ? ਜੇਕਰ ਤੁਹਾਡੇ ਕੋਲ ਇੱਕ ਨਲੀ ਹੈ ਜੋ ਆਮ ਤੌਰ 'ਤੇ ਫੁੱਲਾਂ ਨੂੰ ਪਾਣੀ ਦੇਣ ਲਈ ਵਰਤੀ ਜਾਂਦੀ ਹੈ, ਤਾਂ ਪਾਣੀ ਨੂੰ ਇਸ ਵਿੱਚੋਂ ਵਗਣ ਦਿਓ। ਆਪਣੇ ਹੱਥ ਜਾਂ ਉਂਗਲੀ ਨਾਲ ਨਲੀ ਨੂੰ ਅੰਸ਼ਕ ਤੌਰ 'ਤੇ ਬੰਦ ਕਰੋ। ਨਲੀ ਦਾ ਜਿੰਨਾ ਜ਼ਿਆਦਾ ਹਿੱਸਾ ਬੰਦ ਹੋਵੇਗਾ, ਓਨੀ ਹੀ ਤੇਜ਼ੀ ਨਾਲ ਪਾਣੀ ਬਾਹਰ ਨਿਕਲੇਗਾ। ਇਸਦੇ ਉਲਟ, ਜੇਕਰ ਨਲੀ ਬੰਦ ਨਹੀਂ ਹੈ, ਤਾਂ ਪਾਣੀ ਘੱਟ ਤੇਜ਼ੀ ਨਾਲ ਵਹਿ ਜਾਵੇਗਾ। ਅਜਿਹਾ ਕਿਉਂ ਹੈ? ਇਸਨੂੰ ਸਮਝਣ ਲਈ, ਕਿਰਪਾ ਕਰਕੇ ਨਿਰੰਤਰਤਾ ਸਮੀਕਰਨ ਦਾ ਅਧਿਐਨ ਕਰੋ।
ਸਟ੍ਰੀਮਲਾਈਨ ਅਤੇ ਫਲੋ ਟਿਊਬਾਂ
ਪਹਿਲਾਂ, ਆਓ ਸਟ੍ਰੀਮਲਾਈਨ ਅਤੇ ਫਲੋ ਟਿਊਬਾਂ ਦੇ ਸੰਕਲਪਾਂ ਨੂੰ ਸਮਝੀਏ। ਇਹ ਸੰਕਲਪ ਮਹੱਤਵਪੂਰਨ ਹੈ ਕਿਉਂਕਿ ਇਹ ਤੁਹਾਨੂੰ ਨਿਰੰਤਰਤਾ ਸਮੀਕਰਨ ਨੂੰ ਸਮਝਣ ਵਿੱਚ ਮਦਦ ਕਰੇਗਾ।
ਸਟ੍ਰੀਮ ਲਾਈਨ
ਹੇਠਾਂ ਦਿੱਤੀ ਤਸਵੀਰ ਦੇਖੋ, ਨੀਲੀ ਲਾਈਨ ਸਟ੍ਰੀਮਲਾਈਨ ਹੈ।
ਸਥਿਰ ਪ੍ਰਵਾਹ ਵਿੱਚ, ਇੱਕ ਬਿੰਦੂ, ਕਹੋ ਬਿੰਦੂ A, 'ਤੇ ਹਰੇਕ ਤਰਲ ਕਣ ਦੀ ਗਤੀ ਸਥਿਰ ਰਹਿੰਦੀ ਹੈ। ਜਿਵੇਂ ਹੀ ਇਹ ਬਿੰਦੂ B ਤੋਂ ਲੰਘਦਾ ਹੈ, ਤਰਲ ਕਣਾਂ ਦੀ ਗਤੀ ਬਦਲ ਸਕਦੀ ਹੈ। ਹਾਲਾਂਕਿ, ਬਿੰਦੂ B 'ਤੇ ਪਹੁੰਚਣ 'ਤੇ, ਪਿੱਛੇ ਆਉਣ ਵਾਲੇ ਤਰਲ ਕਣ ਉਨ੍ਹਾਂ ਤੋਂ ਪਹਿਲਾਂ ਵਾਲੇ ਤਰਲ ਕਣਾਂ ਵਾਂਗ ਹੀ ਗਤੀ 'ਤੇ ਵਹਿਣਾ ਜਾਰੀ ਰੱਖਦੇ ਹਨ। ਬਿੰਦੂ C 'ਤੇ ਪਹੁੰਚਣ 'ਤੇ ਵੀ ਇਹੀ ਗੱਲ ਲਾਗੂ ਹੁੰਦੀ ਹੈ, ਅਤੇ ਇਸ ਤਰ੍ਹਾਂ ਹੀ। ਸਟ੍ਰੀਮਲਾਈਨ ਬਿੰਦੂ A, B, ਅਤੇ C ਨੂੰ ਜੋੜਨ ਵਾਲਾ ਵਕਰ ਹੈ।
ਫਲੋ ਟਿਊਬ
ਅਸਲ ਵਿੱਚ, ਅਸੀਂ ਤਰਲ ਪ੍ਰਵਾਹ ਦੇ ਹਰੇਕ ਬਿੰਦੂ ਵਿੱਚੋਂ ਹਰੇਕ ਸਟ੍ਰੀਮਲਾਈਨ ਨੂੰ ਖਿੱਚ ਸਕਦੇ ਹਾਂ। ਜੇਕਰ ਅਸੀਂ ਸਥਿਰ ਤਰਲ ਪ੍ਰਵਾਹ 'ਤੇ ਵਿਚਾਰ ਕਰੀਏ, ਤਾਂ ਇੱਕ ਕਾਲਪਨਿਕ ਸਤਹ ਖੇਤਰ (ਕਾਲਪਨਿਕ ਸਤਹ ਖੇਤਰ) 'ਤੇ ਇੱਕ ਖਾਸ ਕੋਣ ਵਿੱਚੋਂ ਲੰਘਦੀਆਂ ਕਈ ਸਟ੍ਰੀਮਲਾਈਨਾਂ ਇੱਕ ਪ੍ਰਵਾਹ ਟਿਊਬ ਬਣਾਉਂਦੀਆਂ ਹਨ। ਕੋਈ ਵੀ ਤਰਲ ਕਣ ਇੱਕ ਦੂਜੇ ਨੂੰ ਨਹੀਂ ਕੱਟਦੇ ਪਰ ਹਮੇਸ਼ਾ ਸਮਾਨਾਂਤਰ ਹੁੰਦੇ ਹਨ, ਅਤੇ ਪ੍ਰਵਾਹ ਟਿਊਬ ਇੱਕ ਪਾਈਪ ਵਰਗੀ ਹੋਵੇਗੀ ਜਿਸਦਾ ਆਕਾਰ ਹਮੇਸ਼ਾ ਇੱਕੋ ਜਿਹਾ ਹੁੰਦਾ ਹੈ। ਟਿਊਬ ਦੇ ਇੱਕ ਸਿਰੇ 'ਤੇ ਦਾਖਲ ਹੋਣ ਵਾਲਾ ਤਰਲ ਦੂਜੇ ਸਿਰੇ 'ਤੇ ਟਿਊਬ ਤੋਂ ਬਾਹਰ ਨਿਕਲ ਜਾਵੇਗਾ।
ਡੈਬਿਟ
ਡਿਸਚਾਰਜ ਇੱਕ ਨਿਸ਼ਚਿਤ ਸਮੇਂ ਦੇ ਅੰਤਰਾਲ ਵਿੱਚ ਇੱਕ ਨਿਸ਼ਚਿਤ ਕਰਾਸ-ਸੈਕਸ਼ਨ ਵਿੱਚੋਂ ਵਹਿ ਰਹੇ ਤਰਲ ਦੀ ਮਾਤਰਾ ਨੂੰ ਦਰਸਾਉਂਦਾ ਹੈ। ਗਣਿਤਿਕ ਤੌਰ 'ਤੇ, ਇਸਨੂੰ ਇਸ ਤਰ੍ਹਾਂ ਦਰਸਾਇਆ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ:
ਤੁਹਾਡੀ ਸਮਝ ਨੂੰ ਹੋਰ ਵਧਾਉਣ ਲਈ, ਆਓ ਇੱਕ ਉਦਾਹਰਣ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰੀਏ। ਮੰਨ ਲਓ ਕਿ ਇੱਕ ਤਰਲ ਪਦਾਰਥ ਇੱਕ ਪਾਈਪ ਵਿੱਚੋਂ ਵਗਦਾ ਹੈ। ਪਾਈਪ ਆਮ ਤੌਰ 'ਤੇ ਸਿਲੰਡਰ ਆਕਾਰ ਦੇ ਹੁੰਦੇ ਹਨ ਅਤੇ ਇੱਕ ਖਾਸ ਕਰਾਸ-ਸੈਕਸ਼ਨਲ ਖੇਤਰ ਹੁੰਦਾ ਹੈ। ਪਾਈਪ ਦੀ ਇੱਕ ਲੰਬਾਈ ਵੀ ਹੁੰਦੀ ਹੈ।
ਜਦੋਂ ਤਰਲ ਪਾਈਪ ਵਿੱਚ L ਤੱਕ ਵਹਿੰਦਾ ਹੈ, ਤਾਂ ਪਾਈਪ ਵਿੱਚ ਤਰਲ ਦੀ ਮਾਤਰਾ V = AL ਹੁੰਦੀ ਹੈ (V = ਤਰਲ ਦੀ ਮਾਤਰਾ, A = ਕਰਾਸ-ਸੈਕਸ਼ਨਲ ਖੇਤਰ ਅਤੇ L = ਪਾਈਪ ਦੀ ਲੰਬਾਈ)। ਕਿਉਂਕਿ ਪਾਈਪ ਵਿੱਚ L ਦੇ ਨਾਲ-ਨਾਲ ਵਹਾਅ ਦੌਰਾਨ ਤਰਲ ਇੱਕ ਨਿਸ਼ਚਿਤ ਸਮੇਂ ਦੇ ਅੰਤਰਾਲ ਦੀ ਯਾਤਰਾ ਕਰਦਾ ਹੈ, ਫਿਰ ਅਸੀਂ ਕਹਿ ਸਕਦੇ ਹਾਂ ਕਿ ਤਰਲ ਦੇ ਨਿਕਾਸ ਦੀ ਮਾਤਰਾ ਇਹ ਹੈ:
ਕਿਉਂਕਿ v = s/t = L/t —> L = vt, ਉਪਰੋਕਤ ਸਮੀਕਰਨ ਇਸ ਵਿੱਚ ਬਦਲਿਆ ਗਿਆ ਹੈ:
ਇਸ ਤਰ੍ਹਾਂ, ਜਦੋਂ ਤਰਲ ਇੱਕ ਪਾਈਪ ਵਿੱਚੋਂ ਲੰਘਦਾ ਹੈ ਜਿਸਦਾ ਇੱਕ ਨਿਸ਼ਚਿਤ ਕਰਾਸ-ਸੈਕਸ਼ਨਲ ਖੇਤਰ ਅਤੇ ਲੰਬਾਈ ਇੱਕ ਨਿਸ਼ਚਿਤ ਸਮੇਂ ਦੇ ਅੰਤਰਾਲ ਲਈ ਹੁੰਦੀ ਹੈ, ਤਾਂ ਤਰਲ ਡਿਸਚਾਰਜ (Q) ਦੀ ਤੀਬਰਤਾ ਤਰਲ ਪ੍ਰਵਾਹ ਵੇਗ (v) ਨਾਲ ਗੁਣਾ ਕੀਤੇ ਗਏ ਕਰਾਸ-ਸੈਕਸ਼ਨਲ ਸਤਹ ਖੇਤਰ (A) ਦੇ ਬਰਾਬਰ ਹੁੰਦੀ ਹੈ।
ਨਿਰੰਤਰਤਾ ਸਮੀਕਰਨ
ਹੇਠਾਂ ਦਿੱਤੀ ਤਸਵੀਰ ਵਿੱਚ ਦਿਖਾਏ ਅਨੁਸਾਰ, ਵੱਖ-ਵੱਖ ਵਿਆਸ ਵਾਲੇ ਪਾਈਪ ਵਿੱਚ ਤਰਲ ਪ੍ਰਵਾਹ 'ਤੇ ਵਿਚਾਰ ਕਰੋ।
ਇਹ ਚਿੱਤਰ ਖੱਬੇ ਤੋਂ ਸੱਜੇ ਤਰਲ ਪ੍ਰਵਾਹ ਨੂੰ ਦਰਸਾਉਂਦਾ ਹੈ (ਇੱਕ ਵੱਡੇ ਵਿਆਸ ਵਾਲੇ ਪਾਈਪ ਤੋਂ ਇੱਕ ਛੋਟੇ ਵਿਆਸ ਵਾਲੇ ਪਾਈਪ ਵਿੱਚ ਤਰਲ ਪ੍ਰਵਾਹ)। ਬਿੰਦੀਆਂ ਵਾਲੀਆਂ ਲਾਈਨਾਂ ਸਟ੍ਰੀਮਲਾਈਨ ਹਨ।
ਚਿੱਤਰ ਕੈਪਸ਼ਨ: ਏ1 = ਵੱਡੇ ਵਿਆਸ ਵਾਲੇ ਪਾਈਪ ਭਾਗ ਦਾ ਕਰਾਸ-ਸੈਕਸ਼ਨਲ ਖੇਤਰ, A2 = ਛੋਟੇ ਵਿਆਸ ਵਾਲੇ ਪਾਈਪ ਭਾਗ ਦਾ ਕਰਾਸ-ਸੈਕਸ਼ਨਲ ਖੇਤਰ, v1 = ਵੱਡੇ ਵਿਆਸ ਵਾਲੇ ਪਾਈਪ ਭਾਗ ਵਿੱਚ ਤਰਲ ਪ੍ਰਵਾਹ ਵੇਗ, v2 = ਛੋਟੇ ਵਿਆਸ ਵਾਲੇ ਪਾਈਪ ਭਾਗ ਵਿੱਚ ਤਰਲ ਪ੍ਰਵਾਹ ਵੇਗ, L = ਤਰਲ ਦੁਆਰਾ ਤੈਅ ਕੀਤੀ ਦੂਰੀ।
ਤਰਲ ਗਤੀਸ਼ੀਲਤਾ ਦੀ ਜਾਣ-ਪਛਾਣ ਵਿੱਚ, ਇਹ ਸਮਝਾਇਆ ਗਿਆ ਸੀ ਕਿ ਤਰਲ ਗਤੀਸ਼ੀਲਤਾ ਵਿੱਚ, ਅਸੀਂ ਤਰਲ ਪਦਾਰਥਾਂ ਦੇ ਪ੍ਰਵਾਹ ਬਾਰੇ ਚਰਚਾ ਕਰਦੇ ਹਾਂ ਜੋ ਅਸੰਕੁਚਿਤ, ਅਦ੍ਰਿਸ਼, ਗੈਰ-ਅਸ਼ਾਂਤ ਅਤੇ ਸਥਿਰ ਹੁੰਦੇ ਹਨ। ਸਥਿਰ ਪ੍ਰਵਾਹ ਵਿੱਚ, ਇੱਕ ਬਿੰਦੂ 'ਤੇ ਤਰਲ ਕਣਾਂ ਦੀ ਗਤੀ ਉਸ ਬਿੰਦੂ ਵਿੱਚੋਂ ਲੰਘਦੇ ਦੂਜੇ ਤਰਲ ਕਣਾਂ ਦੇ ਵੇਗ ਦੇ ਸਮਾਨ ਹੁੰਦੀ ਹੈ। ਤਰਲ ਪ੍ਰਵਾਹ ਵੀ ਇੱਕ ਦੂਜੇ ਨੂੰ ਨਹੀਂ ਕੱਟਦੇ (ਸਟ੍ਰੀਮਲਾਈਨ ਸਮਾਨਾਂਤਰ ਹਨ)। ਇਸ ਲਈ, ਪਾਈਪ ਦੇ ਇੱਕ ਸਿਰੇ ਵਿੱਚ ਦਾਖਲ ਹੋਣ ਵਾਲੇ ਤਰਲ ਦਾ ਪੁੰਜ ਦੂਜੇ ਸਿਰੇ ਤੋਂ ਬਾਹਰ ਨਿਕਲਣ ਵਾਲੇ ਤਰਲ ਦੇ ਪੁੰਜ ਦੇ ਬਰਾਬਰ ਹੋਣਾ ਚਾਹੀਦਾ ਹੈ। ਜੇਕਰ ਇੱਕ ਖਾਸ ਪੁੰਜ ਵਾਲਾ ਤਰਲ ਇੱਕ ਵੱਡੇ ਵਿਆਸ ਵਾਲੇ ਪਾਈਪ ਵਿੱਚ ਦਾਖਲ ਹੁੰਦਾ ਹੈ, ਤਾਂ ਤਰਲ ਇੱਕ ਸਥਿਰ ਪੁੰਜ ਦੇ ਨਾਲ ਇੱਕ ਛੋਟੇ ਵਿਆਸ ਵਾਲੇ ਪਾਈਪ ਵਿੱਚੋਂ ਬਾਹਰ ਨਿਕਲ ਜਾਵੇਗਾ।
ਹੁਣ, ਉੱਪਰ ਦਿੱਤੀ ਪਾਈਪ ਦੀ ਤਸਵੀਰ ਦੇਖੋ। ਵੱਡੇ ਵਿਆਸ ਵਾਲੇ ਪਾਈਪ ਦੇ ਹਿੱਸੇ ਅਤੇ ਛੋਟੇ ਵਿਆਸ ਵਾਲੇ ਪਾਈਪ ਦੇ ਹਿੱਸੇ ਨੂੰ ਦੇਖੋ।
ਇੱਕ ਨਿਸ਼ਚਿਤ ਸਮੇਂ ਦੇ ਅੰਤਰਾਲ ਦੌਰਾਨ, ਇੱਕ ਵੱਡੇ ਵਿਆਸ (A) ਵਾਲੇ ਪਾਈਪ ਦੇ ਇੱਕ ਹਿੱਸੇ ਵਿੱਚੋਂ ਇੱਕ ਨਿਸ਼ਚਿਤ ਮਾਤਰਾ ਵਿੱਚ ਤਰਲ ਵਗਦਾ ਹੈ।1) ਜਿੱਥੋਂ ਤੱਕ L1 (L1 =v1 t). ਵਹਿ ਰਹੇ ਤਰਲ ਦਾ ਆਇਤਨ V ਹੈ1 = A1 L1 = A1 v1 t. ਉਸੇ ਸਮੇਂ ਦੇ ਅੰਤਰਾਲ ਦੌਰਾਨ, ਛੋਟੇ ਵਿਆਸ (A) ਵਾਲੇ ਪਾਈਪ ਦੇ ਇੱਕ ਹਿੱਸੇ ਵਿੱਚੋਂ ਤਰਲ ਦੀ ਇੱਕ ਹੋਰ ਮਾਤਰਾ ਵਹਿੰਦੀ ਹੈ।2) ਜਿੱਥੋਂ ਤੱਕ L2 (L2 =v2 t). ਵਹਿ ਰਹੇ ਤਰਲ ਦਾ ਆਇਤਨ V ਹੈ2 = A2 L2 = A2 v2 t.
ਸੰਕੁਚਿਤ ਤਰਲ ਪਦਾਰਥਾਂ ਲਈ ਨਿਰੰਤਰਤਾ ਸਮੀਕਰਨ (ਦਬਾਇਆ ਨਾ ਜਾ ਸਕਣ ਵਾਲਾ)
ਪਹਿਲਾਂ, ਆਓ ਇੱਕ ਅਸੰਕੁਚਿਤ ਤਰਲ ਦੇ ਮਾਮਲੇ 'ਤੇ ਵਿਚਾਰ ਕਰੀਏ। ਇੱਕ ਅਸੰਕੁਚਿਤ ਤਰਲ ਵਿੱਚ, ਤਰਲ ਦੀ ਘਣਤਾ, ਜਾਂ ਪੁੰਜ, ਹਰ ਉਸ ਬਿੰਦੂ 'ਤੇ ਇੱਕੋ ਜਿਹਾ ਹੁੰਦਾ ਹੈ ਜਿਸ ਵਿੱਚੋਂ ਇਹ ਲੰਘਦਾ ਹੈ। ਇੱਕ ਕਰਾਸ-ਸੈਕਸ਼ਨਲ ਖੇਤਰ A ਵਾਲੇ ਪਾਈਪ ਵਿੱਚ ਵਹਿਣ ਵਾਲੇ ਤਰਲ ਦਾ ਪੁੰਜ ਹੈ1 (ਵੱਡਾ ਪਾਈਪ ਵਿਆਸ) ਇੱਕ ਨਿਸ਼ਚਿਤ ਸਮੇਂ ਦੇ ਅੰਤਰਾਲ ਦੌਰਾਨ ਹੁੰਦਾ ਹੈ:
ਇਸੇ ਤਰ੍ਹਾਂ, ਇੱਕ ਪਾਈਪ ਵਿੱਚ ਵਹਿ ਰਹੇ ਤਰਲ ਦਾ ਪੁੰਜ ਜਿਸਦਾ ਕਰਾਸ-ਸੈਕਸ਼ਨਲ ਖੇਤਰ A ਹੈ2 (ਛੋਟਾ ਪਾਈਪ ਵਿਆਸ) ਇੱਕ ਨਿਸ਼ਚਿਤ ਸਮੇਂ ਦੇ ਅੰਤਰਾਲ ਦੌਰਾਨ ਹੁੰਦਾ ਹੈ:
ਇਹ ਧਿਆਨ ਵਿੱਚ ਰੱਖਦੇ ਹੋਏ ਕਿ ਸਥਿਰ ਪ੍ਰਵਾਹ ਵਿੱਚ, ਅੰਦਰ ਜਾਣ ਵਾਲੇ ਤਰਲ ਦਾ ਪੁੰਜ ਬਾਹਰ ਜਾਣ ਵਾਲੇ ਤਰਲ ਦੇ ਪੁੰਜ ਦੇ ਸਮਾਨ ਹੁੰਦਾ ਹੈ, ਫਿਰ:
m1 = ਮੀ2
ρ ਏ1 v1 ਟੀ = ρ ਏ2 v2 t (ਤਰਲ ਘਣਤਾ ਅਤੇ ਸਮਾਂ ਅੰਤਰਾਲ ਇੱਕੋ ਜਿਹੇ ਹਨ ਇਸ ਲਈ ਉਹ ਰੱਦ ਹੋ ਜਾਂਦੇ ਹਨ)
A1 v1 = A2 v2
ਇਸ ਲਈ, ਅਸੰਕੁਚਿਤ ਤਰਲ ਪਦਾਰਥਾਂ ਵਿੱਚ, ਨਿਰੰਤਰਤਾ ਸਮੀਕਰਨ ਲਾਗੂ ਹੁੰਦਾ ਹੈ:
A1 v1 = A2 v2 — ਸਮੀਕਰਨ 1
ਜਾਣਕਾਰੀ:
A1 = ਕਰਾਸ-ਸੈਕਸ਼ਨਲ ਖੇਤਰ 1, A2 = ਕਰਾਸ-ਸੈਕਸ਼ਨਲ ਖੇਤਰ 2, v1 = ਕਰਾਸ ਸੈਕਸ਼ਨ 1 'ਤੇ ਤਰਲ ਪ੍ਰਵਾਹ ਵੇਗ, v2 = ਕਰਾਸ ਸੈਕਸ਼ਨ 2 'ਤੇ ਤਰਲ ਪ੍ਰਵਾਹ ਵੇਗ, A v = ਆਇਤਨ ਪ੍ਰਵਾਹ ਦਰ V/t ਉਰਫ਼ ਡਿਸਚਾਰਜ
ਸਮੀਕਰਨ 1 ਦਰਸਾਉਂਦਾ ਹੈ ਕਿ ਆਇਤਨ ਪ੍ਰਵਾਹ ਦਰ, ਜਿਸਨੂੰ ਡਿਸਚਾਰਜ ਵੀ ਕਿਹਾ ਜਾਂਦਾ ਹੈ, ਪਾਈਪ ਜਾਂ ਫਲੋ ਟਿਊਬ ਦੇ ਨਾਲ-ਨਾਲ ਹਰ ਬਿੰਦੂ 'ਤੇ ਹਮੇਸ਼ਾ ਇੱਕੋ ਜਿਹੀ ਹੁੰਦੀ ਹੈ। ਜਿਵੇਂ-ਜਿਵੇਂ ਪਾਈਪ ਕਰਾਸ-ਸੈਕਸ਼ਨ ਘਟਦਾ ਹੈ, ਤਰਲ ਪ੍ਰਵਾਹ ਦਰ ਵਧਦੀ ਹੈ; ਇਸਦੇ ਉਲਟ, ਜਿਵੇਂ-ਜਿਵੇਂ ਪਾਈਪ ਕਰਾਸ-ਸੈਕਸ਼ਨ ਵਧਦਾ ਹੈ, ਤਰਲ ਪ੍ਰਵਾਹ ਦਰ ਘਟਦੀ ਹੈ।
ਜਦੋਂ ਅਸੀਂ ਨਲ ਨੂੰ ਅੰਸ਼ਕ ਤੌਰ 'ਤੇ ਬੰਦ ਕਰਦੇ ਹਾਂ, ਤਾਂ ਪਾਣੀ ਦਾ ਪ੍ਰਵਾਹ ਨਲ ਦੇ ਅੰਸ਼ਕ ਤੌਰ 'ਤੇ ਬੰਦ ਹੋਣ ਨਾਲੋਂ ਤੇਜ਼ ਹੋ ਜਾਂਦਾ ਹੈ। ਇਹ ਇਸ ਲਈ ਹੈ ਕਿਉਂਕਿ ਨਲ ਦੇ ਅੰਸ਼ਕ ਤੌਰ 'ਤੇ ਬੰਦ ਹੋਣ 'ਤੇ ਨਲ ਦਾ ਕਰਾਸ-ਸੈਕਸ਼ਨਲ ਖੇਤਰ ਘੱਟ ਜਾਂਦਾ ਹੈ, ਜਿਸ ਨਾਲ ਪਾਣੀ ਦੇ ਪ੍ਰਵਾਹ ਦੀ ਦਰ ਵਧਦੀ ਹੈ (ਤਰਲ ਤੇਜ਼ ਵਗਦਾ ਹੈ)। ਹੋਜ਼ਾਂ ਲਈ ਵੀ ਇਹੀ ਸੱਚ ਹੈ। ਹਾਲਾਂਕਿ, ਇਹ ਧਿਆਨ ਦੇਣਾ ਮਹੱਤਵਪੂਰਨ ਹੈ ਕਿ ਪਾਣੀ ਦੇ ਪ੍ਰਵਾਹ ਦੇ ਨਾਲ-ਨਾਲ ਸਾਰੇ ਬਿੰਦੂਆਂ 'ਤੇ ਡਿਸਚਾਰਜ ਜਾਂ ਵੌਲਯੂਮੈਟ੍ਰਿਕ ਪ੍ਰਵਾਹ ਦਰ ਇੱਕੋ ਜਿਹੀ ਰਹਿੰਦੀ ਹੈ, ਭਾਵੇਂ ਨਲ ਅੰਸ਼ਕ ਤੌਰ 'ਤੇ ਬੰਦ ਹੋਵੇ ਜਾਂ ਨਾ। ਇਸ ਲਈ, ਜੋ ਬਦਲਦਾ ਹੈ ਉਹ ਹੈ ਤਰਲ ਪ੍ਰਵਾਹ ਦਰ।
ਤਾਂ ਫਿਰ ਨਦੀ ਵਿੱਚ ਪਾਣੀ ਦੇ ਵਹਾਅ ਬਾਰੇ ਕੀ? ਨਦੀ ਦੇ ਡੂੰਘੇ ਹਿੱਸਿਆਂ ਵਿੱਚ ਘੱਟ ਡੂੰਘੇ ਹਿੱਸਿਆਂ ਨਾਲੋਂ ਵੱਡਾ ਕਰਾਸ-ਸੈਕਸ਼ਨ ਹੁੰਦਾ ਹੈ, ਇਸ ਲਈ ਡੂੰਘੇ ਹਿੱਸਿਆਂ ਵਿੱਚ ਪਾਣੀ ਦੇ ਵਹਾਅ ਦੀ ਦਰ ਘੱਟ ਡੂੰਘੇ ਹਿੱਸਿਆਂ ਨਾਲੋਂ ਘੱਟ ਹੁੰਦੀ ਹੈ। ਜੇਕਰ ਤੁਸੀਂ ਬਹੁਤ ਸ਼ਾਂਤ ਨਦੀ ਦਾ ਵਹਾਅ ਦੇਖਦੇ ਹੋ, ਤਾਂ ਇਸਦਾ ਮਤਲਬ ਹੈ ਕਿ ਨਦੀ ਡੂੰਘੀ ਹੈ। ਪਰ ਜੇਕਰ ਨਦੀ ਅਚਾਨਕ ਤੇਜ਼ ਵਹਾਅ ਬਣ ਜਾਂਦੀ ਹੈ, ਤਾਂ ਉਹ ਭਾਗ ਯਕੀਨੀ ਤੌਰ 'ਤੇ ਘੱਟ ਡੂੰਘੇ ਹੈ। ਹਾਲਾਂਕਿ, ਪਾਣੀ ਦੀ ਮਾਤਰਾ ਦੇ ਵਹਾਅ ਦੀ ਦਰ ਹਮੇਸ਼ਾ ਇੱਕੋ ਜਿਹੀ ਹੁੰਦੀ ਹੈ, ਭਾਵੇਂ ਨਦੀ ਦੇ ਡੂੰਘੇ ਜਾਂ ਸ਼ਾਂਤ ਹਿੱਸਿਆਂ ਵਿੱਚ।
ਸੰਕੁਚਿਤ ਤਰਲ ਪਦਾਰਥਾਂ ਲਈ ਨਿਰੰਤਰਤਾ ਸਮੀਕਰਨ (ਸੰਕੁਚਿਤ ਕਰਨ ਯੋਗ)
ਇੱਕ ਸੰਕੁਚਿਤ ਤਰਲ ਦੇ ਮਾਮਲੇ ਲਈ (ਸੰਕੁਚਿਤ ਕਰਨ ਯੋਗ), ਤਰਲ ਦੀ ਘਣਤਾ ਹਮੇਸ਼ਾ ਇੱਕੋ ਜਿਹੀ ਨਹੀਂ ਹੁੰਦੀ। ਦੂਜੇ ਸ਼ਬਦਾਂ ਵਿੱਚ, ਜਦੋਂ ਤਰਲ ਸੰਕੁਚਿਤ ਹੁੰਦਾ ਹੈ ਤਾਂ ਉਸਦੀ ਘਣਤਾ ਬਦਲ ਜਾਂਦੀ ਹੈ। ਜੇਕਰ ਅਸੀਂ ਇੱਕ ਅਸੰਕੁਚਿਤ ਤਰਲ ਲਈ ਸਮੀਕਰਨ ਵਿੱਚੋਂ ਤਰਲ ਦੀ ਘਣਤਾ ਨੂੰ ਹਟਾ ਦਿੰਦੇ ਹਾਂ, ਤਾਂ ਇਸ ਸਥਿਤੀ ਵਿੱਚ ਤਰਲ ਦੀ ਘਣਤਾ ਅਜੇ ਵੀ ਸ਼ਾਮਲ ਹੈ। ਪਹਿਲਾਂ ਪ੍ਰਾਪਤ ਕੀਤੇ ਸਮੀਕਰਨ ਨੂੰ ਇੱਕ ਗਾਈਡ ਵਜੋਂ ਵਰਤਦੇ ਹੋਏ, ਆਓ ਇੱਕ ਸੰਕੁਚਿਤ ਤਰਲ ਲਈ ਸਮੀਕਰਨ ਪ੍ਰਾਪਤ ਕਰੀਏ।
ਇਹ ਧਿਆਨ ਵਿੱਚ ਰੱਖਦੇ ਹੋਏ ਕਿ ਸਥਿਰ ਪ੍ਰਵਾਹ ਵਿੱਚ, ਅੰਦਰ ਜਾਣ ਵਾਲੇ ਤਰਲ ਦਾ ਪੁੰਜ ਬਾਹਰ ਜਾਣ ਵਾਲੇ ਤਰਲ ਦੇ ਪੁੰਜ ਦੇ ਸਮਾਨ ਹੁੰਦਾ ਹੈ, ਫਿਰ:
m1 = ਮੀ2
ρ ਏ1 v1 ਟੀ = ρ ਏ2 v2 t
ਤਰਲ ਪ੍ਰਵਾਹ ਦਾ ਸਮਾਂ ਅੰਤਰਾਲ ਇੱਕੋ ਜਿਹਾ ਹੈ ਤਾਂ ਜੋ ਇਸਨੂੰ ਖਤਮ ਕੀਤਾ ਜਾ ਸਕੇ। ਸਮੀਕਰਨ ਇਸ ਵਿੱਚ ਬਦਲਦਾ ਹੈ:
ρ ਏ1 v1 = ρ ਏ2 v2 → ਸਮੀਕਰਨ 2
ਇਹ ਇੱਕ ਸੰਕੁਚਿਤ ਤਰਲ ਲਈ ਸਮੀਕਰਨ ਹੈ। ਫ਼ਰਕ ਸਿਰਫ਼ ਤਰਲ ਦੀ ਘਣਤਾ ਵਿੱਚ ਹੈ। ਜਦੋਂ ਇੱਕ ਤਰਲ ਸੰਕੁਚਿਤ ਹੁੰਦਾ ਹੈ, ਤਾਂ ਇਸਦੀ ਘਣਤਾ ਬਦਲ ਜਾਂਦੀ ਹੈ। ਇਸਦੇ ਉਲਟ, ਜਦੋਂ ਇੱਕ ਤਰਲ ਸੰਕੁਚਿਤ ਨਹੀਂ ਹੁੰਦਾ, ਤਾਂ ਇਸਦੀ ਘਣਤਾ ਸਥਿਰ ਰਹਿੰਦੀ ਹੈ ਅਤੇ ਇਸਨੂੰ ਰੱਦ ਕੀਤਾ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ।
ਉਦਾਹਰਨ ਸਵਾਲ 1:
ਪਾਣੀ 10 ਸੈਂਟੀਮੀਟਰ ਵਿਆਸ ਵਾਲੀ ਪਾਈਪ ਵਿੱਚੋਂ 2 ਮੀਟਰ/ਸੈਕਿੰਡ ਦੀ ਰਫ਼ਤਾਰ ਨਾਲ ਵਗਦਾ ਹੈ। ਪਾਣੀ ਦਾ ਨਿਕਾਸ ਕੀ ਹੈ?
ਚਰਚਾ
ਇਹ ਜਾਣਿਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ ਕਿ:
ਪਾਈਪ ਦਾ ਵਿਆਸ = 10 ਸੈਂਟੀਮੀਟਰ (ਇਹ ਪਾਈਪ ਦਾ ਅੰਦਰੂਨੀ ਵਿਆਸ ਹੈ)
ਪਾਈਪ (r) ਦਾ ਘੇਰਾ = 5 ਸੈਂਟੀਮੀਟਰ = 0,05 ਮੀਟਰ
v ਪਾਣੀ = 2 ਮੀਟਰ/ਸੈਕਿੰਡ
ਪੁੱਛਿਆ: ਡੈਬਿਟ
ਉੱਤਰ:
ਸ = ਏ ਵੀ
Q = ( π r2) (2 ਮੀਟਰ/ਸਕਿੰਟ)
Q = (3,14)(0,05 ਮੀਟਰ)2 (2 ਮੀਟਰ/ਸਕਿੰਟ)
Q = (3,14)(0,0025 ਮੀਟਰ2)(2 ਮੀ./ਸਕਿੰਟ)
Q = 0,0157 ਮੀਟਰ3 / ਐੱਸ
ਉਦਾਹਰਨ ਸਵਾਲ 2:
20 ਸੈਂਟੀਮੀਟਰ ਵਿਆਸ ਵਾਲੀ ਇੱਕ ਪਾਣੀ ਦੀ ਪਾਈਪ 10 ਸੈਂਟੀਮੀਟਰ ਵਿਆਸ ਵਾਲੀ ਦੂਜੀ ਪਾਈਪ ਨਾਲ ਜੁੜੀ ਹੋਈ ਹੈ। ਜੇਕਰ 20 ਸੈਂਟੀਮੀਟਰ ਵਿਆਸ ਵਾਲੀ ਪਾਈਪ ਵਿੱਚ ਪਾਣੀ ਦੇ ਪ੍ਰਵਾਹ ਦੀ ਦਰ = 4 ਮੀਟਰ/ਸਕਿੰਟ ਹੈ, ਤਾਂ 10 ਸੈਂਟੀਮੀਟਰ ਵਿਆਸ ਵਾਲੀ ਪਾਈਪ ਵਿੱਚ ਪਾਣੀ ਦੇ ਪ੍ਰਵਾਹ ਦੀ ਦਰ ਕੀ ਹੈ?
ਚਰਚਾ
ਇਹ ਜਾਣਿਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ ਕਿ:
ਵਿਆਸ 1 = 20 ਸੈ.ਮੀ. (r1 = 10 ਸੈਮੀ = 0,1 ਮੀਟਰ)
v1 = 4 ਮੀਟਰ/ਸ
ਵਿਆਸ 2 = 10 ਸੈ.ਮੀ. (r2 = 5 ਸੈਮੀ = 0,05 ਮੀਟਰ)
ਪੁੱਛਿਆ ਗਿਆ: ਵੀ1
ਉੱਤਰ:
Q1 = ਪ੍ਰ2
A1 v1 = A2 v2
(π r12) (4 ਮੀਟਰ/ਸੈਕਿੰਡ) = (π r22) (ਵੀ2)
(0,1 ਮੀਟਰ)2 (4 ਮੀਟਰ/ਸੈਕਿੰਡ) = (0,05 ਮੀਟਰ)2 (v2)
(0,01 ਮੀਟਰ2)(4 ਮੀਟਰ/ਸਕਿੰਟ) = (0,0025 ਮੀਟਰ2)(ਵੀ2)
(0,04 ਮੀਟਰ3 /s) = (0,0025 ਮੀਟਰ2)(ਵੀ2)
v2 = 16 ਮੀਟਰ/ਸ
