Zastosowania zasady Bernoulliego
1. Twierdzenia oparte na zasadzie Bernoulliego są…
(1) siła nośna samolotu
(2) pompa hydrauliczna
(3) opryskiwacze na komary
(4) balon na ogrzane powietrze
Rozwiązanie
Twierdzenia oparte na zasadzie Bernoulliego są
(1) siła nośna w samolotach i
(3) opryskiwacze na komary
(2) Pompa hydrauliczna według zasady Pascala
(4) Balon powietrzny oparty na zasadzie Archimedesa
[irp]
2. Twierdzenia dotyczące zastosowania zasady Bernoulliego są…
(1) miernik Venturiego
(2) opryskiwacze na komary
(3) barometr
(4) termometr
Rozwiązanie
Twierdzenia oparte na zasadzie Bernoulliego są
(1) miernik Venturiego i
(2) spray na komary
(3) barometr oparty na ciśnieniu hydrostatycznym
(4) termometr rtęciowy lub alkoholowy na bazie rozszerzalności
3. Narzędzia oparte na zasadzie Bernoulliego to…
(1) pompa hydrauliczna
(2) gaźnik
(3) miernik Venturiego
(4) termometr
Rozwiązanie
(2) gaźnik i
(3) miernik Venturiego
(1) pompa hydrauliczna oparta na ciśnieniu hydrostatycznym, prawo Pascala
(4) termometr rtęciowy lub alkoholowy oparty na rozszerzalności
[irp]
4. Skrzydła samolotu są projektowane tak, aby uzyskać maksymalną siłę nośną , jak na rysunku. Jeśli v to prędkość przepływu powietrza, a P to ciśnienie powietrza, to zgodnie z zasadą Bernoulliego konstrukcja jest zaprojektowana tak, aby…
Rozwiązanie
Aby skrzydła samolotu mogły się unieść, siła ciągu u dołu skrzydła musi być większa niż siła ciągu u góry skrzydła.
Siła ciągu na spodniej stronie skrzydła jest większa, jeśli ciśnienie powietrza u dołu skrzydła jest większe. P = F / A, gdzie ciśnienie P jest wprost proporcjonalne do F. Jeśli ciśnienie jest większe, to siła również wzrasta.
Zasada Bernoulliego głosi, że ciśnienie powietrza u dołu skrzydła jest duże, gdy prędkość powietrza u dołu skrzydła jest mała.
v A > v B tak , że P A <P B
1. Pytanie: Czym jest zasada Bernoulliego?
Odpowiedź: Zasada Bernoulliego głosi, że w przypadku przepływu nielepkiej cieczy nieprzewodzącej, wzrost prędkości cieczy następuje jednocześnie ze spadkiem ciśnienia statycznego lub spadkiem energii potencjalnej cieczy.
2. Pytanie: Jaki jest związek między zasadą Bernoulliego a zasadą zachowania energii?
Odpowiedź: Zasada Bernoulliego jest przejawem zasady zachowania energii w przepływach cieczy. Całkowita energia w płynącym płynnym układzie jest zachowana. Wraz ze wzrostem energii kinetycznej (prędkości) cieczy jej energia potencjalna (ciśnienia) maleje i odwrotnie.
3. Pytanie: Dlaczego skrzydła samolotu mają zakrzywioną górę i płaski spód?
Odpowiedź: Skrzydła samolotu (profile) są zaprojektowane z zakrzywioną górną częścią i płaskim dolnym spodem, aby powietrze poruszało się szybciej nad górną częścią niż nad dolną. Zgodnie z prawem Bernoulliego, powoduje to niższe ciśnienie na górze i wyższe na dole, co prowadzi do siły nośnej.
4. Pytanie: W jaki sposób zasada Bernoulliego wyjaśnia działanie miernika Venturiego?
Odpowiedź: Przepływomierz Venturiego ma zwężoną część, w której prędkość cieczy wzrasta, co prowadzi do spadku ciśnienia. Mierząc różnicę ciśnień między zwężoną i nie zwężoną częścią, można określić natężenie przepływu cieczy, korzystając z prawa Bernoulliego.
5. Pytanie: Dlaczego wirująca piłka nożna zatacza łukowaty łuk?
Odpowiedź: Wynika to z efektu Magnusa. Obracająca się piłka przyspiesza powietrze z jednej strony i zwalnia z drugiej. Zgodnie z prawem Bernoulliego, prowadzi to do różnicy ciśnień, która powoduje zakrzywienie się piłki.
6. Pytanie: Jaki jest związek zasady Bernoulliego z funkcjonowaniem atomizera lub rozpylacza perfum?
Odpowiedź: Gdy powietrze jest wdmuchiwane przez górną część rurki atomizera, przyspiesza, tworząc obszar niskiego ciśnienia. Wyższe ciśnienie u dołu wypycha ciecz w górę rurki, gdzie spotyka się ona z szybko poruszającym się powietrzem i jest rozpylana w postaci drobnej mgiełki.
7. Pytanie: Jakie ryzyko stwarza zakrzywiony dach budynku podczas silnych wiatrów?
Odpowiedź: Podczas silnego wiatru powietrze porusza się szybciej nad zakrzywionym dachem niż nad płaską powierzchnią. Szybciej poruszające się powietrze nad zakrzywioną powierzchnią tworzy obszar niskiego ciśnienia, zgodnie z prawem Bernoulliego. Ta różnica ciśnień może powodować unoszenie, potencjalnie uszkadzając dach.
8. Pytanie: Dlaczego otwarte okna w jadącym samochodzie powodują trzepotanie papierów w środku?
Odpowiedź: Gdy samochód się porusza, prędkość powietrza na zewnątrz jest wyższa niż wewnątrz pojazdu. Powoduje to różnicę ciśnień, zgodnie z prawem Bernoulliego, powodując drżenie papierków, gdy powietrze próbuje wyrównać ciśnienie.
9. Pytanie: W jaki sposób zasada Bernoulliego wyjaśnia siłę nośną odczuwaną przez kitesurferów?
Odpowiedź: Latawiec, ustawiony pod kątem do wiatru, przyspiesza przepływ powietrza nad swoją górną powierzchnią, tworząc strefę niskiego ciśnienia. Wyższe ciśnienie pod latawcem, w porównaniu z niskim ciśnieniem na górze, tworzy siłę nośną, umożliwiając kitesurferom unoszenie się nad wodą.
10. Pytanie: Dlaczego zasłona prysznicowa wciąga się do środka po odkręceniu wody?
Odpowiedź: Gorąca woda z prysznica podgrzewa powietrze, unosząc je i przyspieszając przepływ powietrza w kabinie prysznicowej. To szybsze powietrze wytwarza niższe ciśnienie wewnątrz kabiny prysznicowej niż na zewnątrz. W rezultacie zasłona prysznicowa jest przyciągana do wewnątrz z powodu różnicy ciśnień, opisanej w prawie Bernoulliego.
