Osnovne vadnice iz fizike

Članek o Poiseuillesovi enačbi

Poiseuilleovo enačbo je odkril Jean Louis Marie Poiseuille (1799–1869). Kot je pojasnjeno, lahko vsako tekočino obravnavamo kot idealno tekočino. Idealna tekočina nima viskoznosti. Če predpostavimo, da idealna tekočina teče v cevi, se vsak del tekočine giblje z enako hitrostjo (v). Za razliko od idealne tekočine ima resnična tekočina, s katero se srečujemo v vsakdanjem življenju, viskoznost. Ker ima viskoznost, se pri pretoku v cevi hitrost vsakega dela tekočine spreminja. Plast tekočine, ki je na sredini, se giblje hitreje (globoki v), nasprotno pa se plast tekočine, ki je pritrjena na cev, ne giblje (v = 0). Torej se od sredine do roba cevi vsak del tekočine giblje z različnimi hitrostmi. Za lažje razumevanje si oglejte spodnjo sliko.

Preberi več

Tekočine, tako tekoče kot plinaste snovi različnih vrst, imajo različne stopnje viskoznosti. Viskoznost je trenje med molekulami, ki sestavljajo tekočino. Molekule torej ustvarjajo trenje med tekočino, ko ta teče. V tekočinah viskoznost povzročajo kohezijske sile (vlečne sile med podobnimi molekulami), medtem ko viskoznost v plinastih snoveh povzročajo trki med molekulami.

Tekoče tekočine lažje tečejo, na primer voda. Nasprotno pa goste tekočine težje tečejo, na primer mazivo. To lahko dokažete tako, da vodo in mazivo zlijete na nagnjeno površino. Voda teče hitreje kot olje. Stopnja viskoznosti tekočine je odvisna tudi od temperature. Višja kot je temperatura tekočine, manj viskozna je. Na primer, ko mama v kuhinji ocvre ribo, olje za kuhanje, ki se sprva zgosti, postane bolj tekoče, ko se segreje. Nasprotno pa, višja kot je temperatura plinaste snovi, gostejša je plinasta snov.

Preberi več

Sila kohezije in adhezije

Kohezijska sila je privlačna sila med molekulami v podobni snovi, medtem ko se privlačna sila med molekulami neenake snovi imenuje adhezijska sila. Na primer, vodo nalijemo v kozarec. Kohezija nastane, ko se molekule vode privlačijo, adhezija pa, ko se molekule vode in molekule stekla privlačijo.

Preberi več

Ste se že kdaj igrali z milnimi mehurčki? Milni mehurčki so okrogli. Smešno. Lahko se napihnejo. Po letenju milni mehurčki počijo. Vau, to je zabavna otroška igra. Zakaj je milni mehurček okrogel?

Zbudite se zjutraj in opazujte listje okoli hiše. Opazujte kapljice rose, pritrjene na liste. Čudno je; kapljice rose so okrogle. Kako je lahko tako?

Površinska napetost nastane, ker se površina tekočine nagiba k napenjanju, tako da je videti kot tanka membrana. Na to vpliva kohezijska sila med molekulami vode. Za boljše razumevanje te razlage si oglejmo naslednjo ilustracijo. Oglejmo si tekočino v posodi.

Preberi več

Članek o Arhimedovem načelu

Ladja z ogromno maso ne potone, medtem ko se kamen majhne velikosti lahko potone. Zakaj? Odgovor je preprost, če razumete koncept vzgona in Arhimedov zakon.

V vsakdanjem življenju bomo ugotovili, da imajo predmeti, ki so potopljeni v tekočino, na primer skala, manjšo težo kot predmeti, ki niso v tekočini. Morda boste težko dvignili kamen s tal, vendar se isti kamen brez napora dvigne z dna morske vode. To je posledica vzgonske sile. Vzgon nastane zaradi razlik v tlaku tekočine na različnih globinah. Tlak tekočine se povečuje z globino, gostejša kot je tekočina, večji je tlak tekočine. Ko je predmet potopljen v tekočino, bo razlika v tlaku med tekočino na vrhu predmeta in tekočino na dnu predmeta. Tekočina, ki se nahaja na dnu predmeta, ima višji tlak kot tekočina na vrhu predmeta.

Preberi več

Članek o Pascalovem načelu

Kako deluje hidravlično dvigalo za dvigovanje avtomobila? Kakšno je načelo delovanja hidravličnih zavor, ko se uporabljajo za zmanjšanje hitrosti avtomobila? Za razumevanje se naučite Pascalovega zakona.

Vsaka tekočina vedno pritiska na vse predmete, ki so z njo v stiku. Voda, ki jo nalijemo v kozarec, bo pritiskala na stekleno steno. Podobno, če se kopamo v bazenu ali morski vodi, voda v bazenu ali morska voda pritiska tudi na celotno naše telo.

Preberi več

Članek o tlaku v tekočinah

V fiziki je tlak definiran kot sila na enoto površine, kjer je smer sile pravokotna na površino. Matematično je tlak izražen z enačbo P = F / A, kjer je P = tlak, F = sila in A = površina. Enota za silo (F) je Newton (N), enota za površino pa kvadratni meter (m² ⁾ . Ker je tlak sila na enoto površine, je enota za tlak N/m² ^. Drugo ime za N/m² ^je Pascal (Pa). Pascal je bil uporabljen kot enota za tlak v čast Blaiseu Pascalu.

Preberi več

Članek o gostoti in specifični teži

Gostota

Pomembna značilnost snovi je gostota. Gostota je razmerje med maso in prostornino. Matematično zapisano:

ρ = m / V

ρ (rho) je grška črka, ki se običajno uporablja za izražanje gostote, m je masa in V je prostornina. Gostota homogene tekočine se razlikuje od gostote homogene trdne snovi. Železo ima na primer enako gostoto v obeh delih. V Zemljini atmosferi velja, da višje kot je atmosfera od površine Zemlje, manjša je njena gostota, medtem ko je pri morski vodi gostota morske vode večja, globlje kot je. Gostota homogene tekočine je lahko odvisna od okoljskih dejavnikov, kot sta temperatura in tlak.

Preberi več

Članek o uporabi Bernoullisovega principa in Bernoullisove enačbe

Torricellijev izrek

Ena od uporab Bernoullijeve enačbe je izračun hitrosti izstopa tekočine z dna posode (glej sliko).

Bernoullijevo enačbo uporabimo v točki 1 (površina posode) in točki 2 (površina luknje). Ker je premer luknje na dnu posode veliko manjši od premera posode, se hitrost tekočine na površini posode šteje za nič (v1 ₌ 0). Površina posode in površina luknje sta odprti, tako da je tlak enak atmosferskemu tlaku (P1 ₌ P2 ₎ . Bernoullijeva enačba za ta primer je torej:

Preberi več

Članek o Bernoullisovem principu in Bernoullisovi enačbi

Ko se vozimo z motorjem, so oblačila, ki jih nosimo, napihnjena nazaj. Včasih se lahko vrata, če močno piha veter, sama zaprejo. Čeprav veter piha zunaj hiše, so vrata v hiši.

To je mogoče razložiti z Bernoullijevim načelom. Daniel Bernoulli (1700–1782) je odkril načelo, s katerim bi lahko razložili zgornji pojav.

Bernoullijevo načelo

Preberi več