Tutoriale de fizică de bază

Articol despre ecuația Poiseuilles

Ecuația lui Poiseuille a fost descoperită de Jean Louis Marie Poiseuille (1799-1869). După cum s-a explicat, fiecare fluid poate fi considerat un fluid ideal. Fluidul ideal nu are vâscozitate. Dacă presupunem că un fluid ideal curge într-o țeavă, fiecare parte a fluidului se mișcă cu aceeași viteză (v). Spre deosebire de fluidul ideal, fluidul real pe care îl întâlnim în viața de zi cu zi are vâscozitate. Deoarece are o vâscozitate, atunci când curge într-o țeavă, de exemplu, viteza fiecărei părți a fluidului variază. Stratul de fluid care se află în mijloc se mișcă mai repede (v adânc), dimpotrivă, stratul de fluid atașat la țeavă nu se mișcă (v = 0). Deci, de la mijlocul până la marginea țevii, fiecare parte a fluidului se mișcă cu viteze diferite. Pentru a vă facilita înțelegerea, observați imaginea de mai jos.

Află mai multe

Fluidele, atât substanțele lichide, cât și cele gazoase de diferite tipuri, au niveluri diferite de vâscozitate. Vâscozitatea este o frecare între moleculele care alcătuiesc un fluid. Așadar, moleculele formează frecare între fluid atunci când fluidul curge. În lichide, vâscozitatea este cauzată de forțele de coeziune (forțele de tracțiune dintre molecule similare). În timp ce în substanțele gazoase, vâscozitatea este cauzată de coliziunile dintre molecule.

Fluidul lichid, de exemplu, apa, curge mai ușor. În schimb, fluidul gros, de exemplu, lubrifiantul, curge mai greu. Puteți demonstra acest lucru turnând apă și lubrifiant pe o suprafață înclinată. Apa curge mai repede decât uleiul. Nivelul de vâscozitate al fluidului depinde și de temperatură. Cu cât temperatura lichidului este mai mare, cu atât lichidul este mai puțin vâscos. De exemplu, când o mamă prăjește pește în bucătărie, uleiul de gătit care inițial se îngroașă devine mai lichid atunci când este încălzit. În schimb, cu cât temperatura unei substanțe gazoase este mai mare, cu atât substanța gazoasă este mai groasă.

Află mai multe

Forța de coeziune și aderență

Forța de coeziune este o forță de atracție între moleculele unei substanțe similare, în timp ce o forță de atracție între moleculele unei substanțe inegale se numește Forță de Aderență. De exemplu, turnăm apă într-un pahar. Coeziunea are loc atunci când moleculele de apă se atrag reciproc, în timp ce aderența are loc atunci când moleculele de apă și moleculele de sticlă se atrag reciproc.

Află mai multe

Te-ai jucat vreodată cu baloanele de săpun? Baloanele de săpun sunt rotunde. Amuzant. Pot fi suflate. După ce zboară, baloanele de săpun explodează. Uau, e distractiv, un joc din copilărie. De ce sunt rotunde baloanele de săpun?

Te rog să te trezești dimineața și apoi să observi frunzele din jurul casei. Observă picăturile de rouă lipite de frunze. E ciudat; picăturile de rouă sunt rotunde. Cum poate fi așa?

Tensiunea superficială apare deoarece suprafața lichidului tinde să se strângă, astfel încât suprafața arată ca o membrană subțire. Acest lucru este influențat de forța de coeziune dintre moleculele de apă. Pentru a înțelege mai bine această explicație, luați în considerare următoarea ilustrație. Examinăm lichidul dintr-un recipient.

Află mai multe

Articol despre principiul lui Arhimede

O navă cu o masă uriașă nu se scufundă, în timp ce o piatră de dimensiuni mici se poate scufunda. De ce? Răspunsul este simplu dacă înțelegi conceptul de flotabilitate și principiul lui Arhimede.

În viața de zi cu zi, vom observa că obiectele introduse într-un fluid, cum ar fi o piatră, au o greutate mai mică decât atunci când obiectele nu se află în lichid. S-ar putea să vă fie greu să ridicați o piatră de pe pământ, dar aceeași piatră este ridicată fără efort de pe fundul apei mării. Acest lucru se datorează forței de flotabilitate. Flotabilitatea apare din cauza diferențelor de presiune a fluidului la diferite adâncimi. Presiunea fluidului crește odată cu adâncimea; cu cât fluidul este mai gros, cu atât presiunea fluidului este mai mare. Când un obiect este introdus în fluid, va exista o diferență de presiune între fluidul din partea superioară a obiectului și fluidul din partea inferioară a obiectului. Fluidul situat în partea inferioară a obiectului are o presiune mai mare decât fluidul din partea superioară a obiectului.

Află mai multe

Articol despre principiul lui Pascal

Cum funcționează un lift hidraulic pentru a ridica o mașină? Care este principiul de funcționare al frânelor hidraulice atunci când sunt utilizate pentru a reduce viteza mașinii? Vă rugăm să învățați principiul lui Pascal pentru a înțelege acest lucru.

Fiecare fluid exercită întotdeauna presiune asupra tuturor obiectelor care intră în contact cu el. Apa pe care o punem în pahar va exercita presiune asupra peretelui de sticlă. În mod similar, dacă facem baie într-o piscină sau în apă de mare, apa din piscină sau apa de mare exercită, de asemenea, presiune asupra întregului nostru corp.

Află mai multe

Articol despre presiunea în fluide

În fizică, presiunea este definită ca forță pe unitatea de suprafață, unde direcția forței este perpendiculară pe suprafața respectivă. Matematic, presiunea este exprimată prin ecuația P = F / A, unde P = presiune, F = forță și A = suprafață. Unitatea de forță (F) este Newton-ul (N), unitatea de suprafață este metrul pătrat (m² ⁾ . Deoarece presiunea este forța pe unitatea de suprafață, unitatea de presiune este N/m² ^. O altă denumire pentru N/m² ^este Pascal (Pa). Pascal a fost folosit ca unitate de presiune în onoarea lui Blaise Pascal.

Află mai multe

Articol despre densitate și greutate specifică

Densitate

O caracteristică importantă a unei substanțe este densitatea. Densitatea este raportul dintre masă și volum. Matematic, scris:

ρ = m / V

ρ (rho) este o literă grecească utilizată în mod obișnuit pentru a exprima densitatea, m este masa, iar V este volumul. Densitatea unui fluid omogen este diferită de densitatea unui solid omogen. Fierul, de exemplu, are aceeași densitate în fiecare parte. În atmosfera Pământului, cu cât atmosfera este mai sus față de suprafața Pământului, cu atât densitatea sa este mai mică, în timp ce pentru apa de mare, cu cât apa de mare este mai adâncă, cu atât densitatea sa este mai mare. Densitatea unui fluid omogen poate depinde de factori de mediu, cum ar fi temperatura și presiunea.

Află mai multe

Articol despre aplicațiile principiului Bernoullis și ale ecuației Bernoullis

Teorema lui Torricelli

Una dintre utilizările ecuației lui Bernoulli este de a calcula viteza de ieșire a unui lichid pe fundul unui recipient (vezi figura).

Aplicăm ecuația lui Bernoulli în punctul 1 (suprafața recipientului) și punctul 2 (suprafața găurii). Deoarece diametrul găurii din fundul recipientului este mult mai mic decât diametrul recipientului, viteza lichidului pe suprafața recipientului este considerată zero (v1 ₌ 0). Suprafața recipientului și suprafața găurii sunt deschise, astfel încât presiunea este egală cu presiunea atmosferică (P1 ₌ P2 ₎ . Astfel, ecuația lui Bernoulli pentru acest caz este:

Află mai multe

Articol despre principiul Bernoullis și ecuația Bernoullis

Când mergem cu motocicleta, hainele pe care le purtăm se umflă pe dos. Uneori, dacă vântul bate puternic, ușa se poate închide singură. Deși vântul bate în afara casei, ușa este înăuntru.

Acest lucru poate fi explicat folosind principiul lui Bernoulli. Daniel Bernoulli (1700-1782) a descoperit un principiu care putea fi folosit pentru a explica fenomenul de mai sus.

principiul lui Bernoulli

Află mai multe