Meafaitino o le Fa'asologa o le Fa'aauauina
Taumafai e tatala malie le paipa vai a'o e mata'ituina le tafe o le vai o lo'o sau mai le paipa. A uma ona taofi le liliu o le paipa, pupuni teisi le paipa i lou lima. Fa'atusatusa nei po'o le fea le tafe tele o le vai. Pe a poloka teisi pe leai se poloka? Afai e iai sau paipa e masani ona fa'aaogaina mo le fa'asūsūina o fugāla'au, tu'u le vai e tafe i totonu. Pupuni teisi le paipa i lou lima po'o lou tamatamailima. O le tele o le vaega o le paipa ua poloka, o le vave fo'i lea o le tafe i fafo o le vai. I se isi itu, afai e le poloka le paipa, o le a itiiti le vave o le tafe o le vai. Aisea e fa'apea ai? Ina ia malamalama i lenei mea, fa'amolemole su'esu'e le fua fa'atatau o le fa'aauauina.
Fa'asolo ma Paipa Tafe
Muamua, se'i o tatou malamalama i manatu o streamlines ma flow tubes. E taua tele lenei manatu aua o le a fesoasoani ia te oe e malamalama ai i le continuity equation.
Laina o le vaitafe
Va'ai i le ata o lo'o i lalo, o le laina lanumoana o le Streamline.
I le tafe mautu, o le saoasaoa o vaega taʻitasi o le vai i se tulaga, faʻapea le tulaga A, e tumau pea. Aʻo pasia le tulaga B, e ono suia le saoasaoa o vaega o le vai. Peitaʻi, a taunuu i le tulaga B, o vaega o le vai o loʻo mulimuli mai e faʻaauau pea ona tafe i le saoasaoa lava e tasi e pei o vaega o le vai na muamua atu ia i latou. E faʻapea foʻi pe a taunuu i le tulaga C, ma faʻapena ai. O le streamline o le piʻo e faʻafesoʻotaʻi ai vaega A, B, ma le C.
Paipa tafe
O le mea moni, e mafai ona tatou tusia ni laina taʻitasi e ui atu i vaega taʻitasi o le tafe o le vai. Afai tatou te mafaufau i le tafe mautu o le vai, o le tele o laina e ui atu i se tulimanu patino i luga o se vaega faʻapitoa (tele o le vaega faʻapitoa) e fausia ai se paipa tafe. E leai ni vaega o le vai e fetoʻai le tasi ma le isi ae e tutusa i taimi uma, ma o le paipa tafe o le a foliga tutusa i taimi uma. O le vai e ulufale atu i le tasi pito o le paipa o le a alu ese mai le paipa i le isi pito.
Aitalafu
O le fa'amamāina o le vai e fa'aalia ai le tele o le vai e tafe i totonu o se vaega fa'alava patino i se vaitaimi patino. I le fa'amatematika, e mafai ona fa'aalia fa'apenei:
Mo se fa'amatalaga atili, se'i o tatou fa'aaogaina se fa'ata'ita'iga. Fa'apea o lo'o tafe se vai i totonu o se paipa. E masani lava ona lapotopoto paipa ma e iai se vaega fa'apitoa o le vaega e fa'alava ai. E iai fo'i le umi o le paipa.
A tafe le vai i totonu o le paipa e oo atu i le L, o le voluma o le vai i totonu o le paipa o le V = AL (V = voluma o le vai, A = lautele o le vaega ma le L = umi o le paipa). Aua a o tafe le vai i totonu o le paipa i luga o le L, e malaga le vai i se vaitaimi patino, ona mafai lea ona tatou fai atu o le tele o le tafega o le vai e faapea:
Ona o le v = s/t = L/t —> L = vt, ua suia le fua fa'atatau o lo'o i luga i le:
O lea la, a tafe le vai i totonu o se paipa e iai sona vaega fa'alava ma se umi fa'apitoa mo se vaitaimi fa'apitoa, o le tele o le fa'asa'olotoina o le vai (Q) e tutusa ma le vaega fa'alava o le fogaeleele (A) fa'ateleina i le saoasaoa o le tafe o le vai (v).
Fa'asologa o le Fa'aauauina
Mafaufau i le tafe o le vai i totonu o se paipa e eseese lautele, e pei ona faaalia i le ata o loo i lalo.
O lenei ata o loʻo faʻaalia ai le tafe o le vai mai le agavale i le taumatau (e tafe le vai mai se paipa e tele lona lautele i se paipa e laʻititi lona lautele). O laina togitogi o ni laina faʻasolosolo.
Fa'amatalaga o le ata: A 1 = le lautele o le vaega o le paipa lautele, A 2 = le lautele o le vaega o le paipa la'ititi, v 1 = le saoasaoa o le tafe o le vai i le vaega o le paipa lautele, v 2 = le saoasaoa o le tafe o le vai i le vaega o le paipa la'ititi, L = le mamao e malaga ai le vai.
I le faatomuaga i le fluid dynamics, na faamatala ai o le fluid dynamics, matou te talanoaina le tafe o vai e le mafai ona fefiloi, e le mafiafi, e le fenumiai, ma e mautu. I le tafe mautu, o le saoasaoa o vaega o vai i se tulaga e tutusa ma le saoasaoa o isi vaega o vai e ui atu i lena tulaga. E le feto’ai fo’i tafega o vai (e tutusa laina o le vai). O le mea lea, o le mamafa o le vai e ulufale atu i le tasi pito o le paipa e tatau ona tutusa ma le mamafa o le vai e alu ese mai le isi pito. Afai e ulufale se vai e iai se mamafa patino i se paipa e tele lona lautele, ona alu ese lea o le vai mai le paipa e la’ititi lona lautele ma e tumau lona mamafa.
Ia, taga'i nei i le ata o le paipa o lo'o i luga. Va'ai i le vaega o le paipa e tele lona lautele ma le vaega o le paipa e la'ititi lona lautele.
I le taimi atofaina, e tafe atu ai se vaega patino o le vai i totonu o se vaega o le paipa e tele lona lautele (A).1) e oo atu i le L1 (L1 =v1 t). O le aofaʻi o le vai e tafe o le V1 =A1 L1 =A1 v1 t. I le taimi lava lea e tasi, e tafe atu ai se isi vaega o le vai i totonu o se vaega o le paipa e laʻititi lona lautele (A).2) e oo atu i le L2 (L2 =v2 t). O le aofaʻi o le vai e tafe o le V2 =A2 L2 =A2 v2 t.
Fa'asologa o le Fa'aauau mo Vai e le Mafai ona Fa'apipi'i (e le mafaia)
Muamua, se'i o tatou mafaufau i le tulaga o se vai e le mafai ona fa'apipi'iina. I totonu o se vai e le mafai ona fa'apipi'iina, o le mafiafia, po'o le mamafa, o le vai e tutusa lava i taimi uma e ui atu ai. O le mamafa o le vai o lo'o tafe i totonu o se paipa e iai le vaega fa'alava A1 ( le lautele tele o le paipa) i se vaitaimi patino e faapea:
E fa'apena fo'i, o le tele o le vai o lo'o tafe i totonu o se paipa ma se vaega fa'alava o le A 2 (la'ititi le lautele o le paipa) i se vaitaimi patino e:
I le mafaufauina o le tafe faifai pea, o le tele o le vai e ulufale mai e tutusa ma le tele o le vai e alu ese, ona:
m1 = m2
ρ A 1 v 1 t = ρ A 2 v 2 t (e tutusa le mafiafia o le vai ma le va o taimi o lea e faaleaogaina ai)
A 1 v 1 = A 2 v 2
O lea la, i vai e le mafai ona fa'apipi'iina, e fa'aoga le fua fa'atatau o le fa'aauauina:
A 1 v 1 = A 2 v 2 — Fa'atusatusaga 1
Fa'amatalaga:
A 1 = vaega o le vaega 1, A 2 = vaega o le vaega 2, v 1 = saoasaoa o le tafe o le vai i le vaega 1, v 2 = saoasaoa o le tafe o le vai i le vaega 2, A v = fua faatatau o le tafe o le voluma V/t e ta'ua fo'i o le fa'asa'olotoina
O le fua fa'atatau 1 o lo'o fa'aalia ai o le fua fa'atatau o le tafe o le voluma, e ta'ua fo'i o le fa'asa'olotoina, e tutusa lava i taimi uma i luga o se paipa po'o se paipa tafe. A'o fa'aitiitia le vaega o le paipa, e fa'ateleina fo'i le fua fa'atatau o le tafe o le vai; i se isi itu, a'o fa'ateleina le vaega o le paipa, e fa'aitiitia fo'i le fua fa'atatau o le tafe o le vai.
A tatou pupuni fa'aitiiti le paipa, e vave tele le tafe o le vai nai lo le taimi e tapuni fa'aitiiti ai le paipa. E mafua ona e fa'aitiitia le lautele o le vaega o le paipa pe a tapuni fa'aitiiti le paipa, ma fa'ateleina ai le saoasaoa o le tafe o le vai (e vave tele le tafe o le vai). E fa'apena fo'i mo paipa. Peita'i, e taua le maitauina o le tafe o le vai po'o le voluma e tumau pea i vaega uma o le tafe o le vai, pe tapuni fa'aitiiti le paipa pe leai. O lea la, o le mea e suia o le saoasaoa o le tafe o le vai.
E fa'apefea la le tafe o le vai i se vaitafe? O vaega loloto o se vaitafe e sili atu le lapo'a o le vaega fa'alava nai lo vaega papa'u, o lea la, o le saoasaoa o le tafe o le vai i vaega loloto e maualalo nai lo vaega papa'u. Afai e te va'aia se tafe filemu o le vaitafe, o lona uiga o lo'o loloto le vaitafe. Ae afai e fa'afuase'i ona tafe vave le vaitafe, e mautinoa lava e papa'u le vaega lea. Peita'i, o le saoasaoa o le tafe o le tele o le vai e tutusa lava, pe o vaega loloto pe to'afilemu o le vaitafe.
Fa'asologa o le Fa'aauau mo Vai Fa'apipi'i (mafai ona fa'apipi'i)
I le tulaga o vai e mafai ona fa'apipi'i , e le tutusa i taimi uma le mafiafia o le vai. I se isi faaupuga, e suia le mafiafia o le vai pe a fa'apipi'i. Ae i vai e le mafai ona fa'apipi'i , e ave'esea le mafiafia o le vai mai le fua fa'atatau, i lenei tulaga, e aofia ai pea le mafiafia o le vai. I le fa'asino i le fua fa'atatau na maua muamua, se'i o tatou maua le fua fa'atatau mo vai e mafai ona fa'apipi'i.
I le mafaufauina o le tafe faifai pea, o le tele o le vai e ulufale mai e tutusa ma le tele o le vai e alu ese, ona:
m1 = m2
ρ A 1 v 1 t = ρ A 2 v 2 t
E tutusa le taimi e tafe ai le vai o lea e mafai ai ona aveese. E suia le fua fa'atatau i le:
ρ A 1 v 1 = ρ A 2 v 2 → Fa'atusa 2
O le fua fa'atatau lea mo se vai e mafai ona fa'apipi'i. Pau lava le eseesega o lo'o taoto i le mafiafia o le vai. A fa'apipi'i se vai, e suia lona mafiafia. I se isi itu, a le mafai ona fa'apipi'i se vai, e tumau pea lona mafiafia ma e mafai ona fa'aleaogaina.
Fa'ata'ita'iga fesili 1:
E tafe le vai i totonu o se paipa e 10 cm le lautele i le saoasaoa e 2 m/s. O le a le tele o le vai e tafe atu?
Talanoaga
Ua iloa e faapea:
Lapoa o le paipa = 10 cm (o le lautele lea i totonu o le paipa)
Lapo'a o le paipa (r) = 5 cm = 0,05 m
v vai = 2 m/s
Fesiligia: Aitalafu
Tali:
Q = A v
Q = (π r 2 ) (2 m/s)
Q = (3,14)(0,05 mita) 2 (2 mita/s)
Q = (3,14)(0,0025 m² ) (2 m/s)
Q = 0,0157 m3 / s
Fa'ata'ita'iga fesili 2:
O se paipa vai e 20 cm le lautele ua fa'apipi'i i se isi paipa e 10 cm le lautele. Afai o le saoasaoa o le tafe o le vai i totonu o le paipa e 20 cm le lautele = 4 m/s, o le a le saoasaoa o le tafe o le vai i totonu o le paipa e 10 cm le lautele?
Talanoaga
Ua iloa e faapea:
Lapoa 1 = 20 cm (r 1 = 10 cm = 0,1 m)
v 1 = 4 m/s
Lapoa 2 = 10 cm (r 2 = 5 cm = 0,05 m)
Fesiligia: v 1
Tali:
Q1 = Q2
A 1 v 1 = A 2 v 2
( π r 12 ) (4 m/s) = (π r 22 ) (v 2 )
(0,1 mita) 2 (4 mita/s) = (0,05 mita) 2 (v 2 )
(0,01 m² ) (4 m/s) = (0,0025 m² ) ( v² )
(0,04 m 3 /s) = (0,0025 m 2 )(v 2 )
v 2 = 16 m/s
