Primeri vprašanj za Bernoullijev zakon

5 primerov Bernoullijevega zakona

1. P₁ dan v₁ je tlak in hitrost zraka nad krilom, P₂ dan v₂ je tlak in hitrost zraka pod krilom. Da bi letalo vzletelo, so pogoji ...
A.P.₁ = P₂ dan v₁ = v₂
B. P.₁ < P₂ dan v₁ > v₂
C. P₁ < P₂ dan v₁ < v₂
D.P.₁ > P₂ dan v₁ > v₂
E.P.₁ > P₂ dan v₁ < v₂
Razprava:
Znano je, da:
P₁ = Zračni tlak na krilih
P₂ = Zračni tlak pod krili
v₁ = hitrost zraka na krilih
v₂ = hitrost zraka pod krili
Vprašal :
Kakšni so pogoji, da se letalo dvigne oziroma premakne navzgor?
Jawab :
Bernoullijev zakon ali natančneje imenovano Bernoullijev princip pravi, da če je hitrost tekočine visoka, je tlak tekočine nizek, in obratno, če je hitrost tekočine nizka, je tlak tekočine visok. Tekočine so snovi, ki lahko tečejo. Primera tekočin sta zrak in voda.
Če je hitrost zraka visoka, je zračni tlak nizek, in obratno, če je hitrost zraka nizka, je zračni tlak visok.

Ko je hitrost zraka nad krilom večja od hitrosti zraka pod krilom, je zračni tlak nad krilom manjši od zračnega tlaka pod krilom. Ker je zračni tlak pod krilom večji, je večji tudi potisk zraka pod krilom. Nasprotno, zračni tlak nad krilom je manjši, zato je manjši tudi potisk zraka nad krilom (P = F/A – večji kot je tlak P, večja je sila F).

Zračni potisk pod krilom je večji, zračni potisk nad krilom pa manjši, zato obstaja rezultanta ali skupna sila, ki je usmerjena navzgor. Ta skupna sila je usmerjena navzgor, kar povzroči dvig letala..
Jadi pogoji za vzlet letala je P₁ < P₂ in v₁ > v₂

Pravilen odgovor je B.

2. Razprava o državnem izpitu iz fizike za višje srednje šole 2014 – Bernoullijev zakon 15a Na sliki kompresor črpa vodo s tlakom 120 kPa v spodnjo cev (1) in teče navzgor s hitrostjo 1 m/s.^-1 (g = 10 ms^-2 in gostota vode je 1000 kg.m^-3). Tlak vode v zgornji cevi (II) je….

A. 52,5 kPa
B. 67,5 kPa
približno 80,0 kPa
D. 92,5 kPa
E. 107,5 kPa

Razprava
Znano je, da:
Velik polmer cevi (r)₁) = 12 cm
Majhen polmer cevi (r₂) = 6 cm
Vodni tlak v velikih ceveh (p₁) = 120 kPa = 120.000 pascalov
Hitrost vode v velikih ceveh (v₁) = 1 ms^-1
Višina velike cevi (v)₁) = 0 m
Majhna višina cevi (h₂) = 2 m
Pospešek zaradi gravitacije (g) = 10 ms^-2
Gostota vode (ρ) = 1000 kg.m^-3
Vprašano: Tlak vode v cevi 2 (p₂)
Odgovor:

Hitrost vode v cevi 2 se izračuna z uporabo enačbe kontinuitete:
A₁ v₁ =A₂ v₂
(πr₁²)(v₁) = (πr₂²)(v₂)
(r₁²)(v₁) = (r₂²)(v₂)
(12²)(1 m/s) = (6²)(v₂)
144 = 36 V₂
v₂ = 144/36
v₂ = 4 m/s

Tlak vode v cevi 2 se izračuna z uporabo Bernoullijeve enačbe:
120.000 + ½ (1000)(12) + (1000)(10)(0) = p₂ + ½ (1000)(42) + (1000)(10)(2)
120.000 + ½ (1000)(1) + (1000)(10)(0) = p₂ + ½ (1000)(16) + (1000)(10)(2)
120.000 + 500 + 0 = p₂ + (500)(16) + 20.000
120.000 + 500 = p₂ + 8000 + 20.000
120.500 = str₂ + 28.000
p₂ = 120.500 - 28.000
p₂ = 92.500 pascalov
p₂ = 92,5 kPa
Pravilen odgovor je D.

Razprava o državnem izpitu iz fizike za višje srednje šole 2014 – Bernoullijev zakon 15c 3. Poglejte naslednjo sliko!
Velika cev je 5 m nad tlemi, majhna cev pa 1 m nad tlemi. Pretok vode v veliki cevi je 36 km/h.^-1 s tlakom 9,1 x 10⁵ Pa, medtem ko je tlak v majhni cevi 2.10⁵ Pa, potem je hitrost vode v majhni cevi ... (gostota vode = 10³ kg.m^-3)

A. 10 ms^-1
B. 20 ms^-1
C. 30 ms^-1
D. 40 ms^-1
E. 50 ms^-1

Razprava
Znano je, da:
Vodni tlak v velikih ceveh (p₁) = 9,1 x 10⁵ Pascal = 910.000 pascalov
Tlak vode v majhnih ceveh (p₂) = 2 x 10⁵ Pascal = 200.000 pascalov
Hitrost vode v velikih ceveh (v₁) = 36 km/h = 36(1000)/(3600) = 36000/3600 =10 m/s
Višina velike cevi (v)₁) = -4 metre
Majhna višina cevi (h₂) = 0 meter
Pospešek zaradi gravitacije (g) = 10 ms^-2
Gostota vode (ρ) = 1000 kg.m^-3
Vprašano: Hitrost vode v majhni cevi (v₂)
Odgovor:
Hitrost vode v majhni cevi (v₂) se izračuna z uporabo Bernoullijeve enačbe:
910.000 + ½ (1000)(10)²) + (1000)(10)(0) = 200.000 + ½ (1000)(v₂²) + (1000)(10)(-4)
910.000 + 50.000 + 0 = 200.000 + 500 v₂² - 40.000
960.000 = 160.000 + 500 proti₂²
800.000 = 500 V₂²
800.000 / 500 = v₂²
1600 = v₂²
v₂ = √1600
v₂ = 40 m/s
Pravilen odgovor je D.

4. Razprava o državnem izpitu iz fizike za višje srednje šole 2014 – Bernoullijev zakon 15a Na sliki kompresor črpa vodo s tlakom 120 kPa v spodnjo cev (1) in teče navzgor s hitrostjo 1 m/s.^-1 (g = 10 ms^-2 in gostota vode je 1000 kg.m^-3). Tlak vode v zgornji cevi (II) je….

A. 52,5 kPa
B. 67,5 kPa
približno 80,0 kPa
D. 92,5 kPa
E. 107,5 kPa

Razprava o državnem izpitu iz fizike za višje srednje šole 2014 – Bernoullijev zakon 15c 5. Poglejte naslednjo sliko! Velika cev je 5 m nad tlemi, majhna cev pa 1 m nad tlemi. Hitrost pretoka vode v veliki cevi je 36 km/h.^-1 s tlakom 9,1 x 10⁵ Pa, medtem ko je tlak v majhni cevi 2.10⁵ Pa, potem je hitrost vode v majhni cevi ... (gostota vode = 10³ kg.m^-3)

A. 10 ms^-1
B. 20 ms^-1
C. 30 ms^-1
D. 40 ms^-1
E. 50 ms^-1

Vir vprašanja:

Vprašanja iz fizike za nacionalni izpit za višjo srednjo šolo/poklicno srednjo šolo