Tillämpningar av Bernoullis princip
1. Påståenden baserade på Bernoullis princip är …
(1) lyftkraft på ett flygplan
(2) hydraulpump
(3) myggsprutor
(4) varmluftsballong
Lösning
Uttalanden baserade på Bernoullis princip är
(1) lyftkraft på flygplan och
(3) myggsprutor
(2) Hydraulpump enligt Pascals princip
(4) Luftballong baserad på Arkimedes princip
[IRP]
2. Uttalanden som rör tillämpningen av Bernoullis princip är …
(1) venturimätare
(2) myggsprutor
(3) barometer
(4) termometer
Lösning
Uttalanden baserade på Bernoullis princip är
(1) venturimätare och
(2) myggspray
(3) en barometer baserad på hydrostatiskt tryck
(4) kvicksilvertermometer eller alkohol baserad på expansion
3. Verktygen baserade på Bernoullis princip är …
(1) hydraulpump
(2) förgasare
(3) venturimätare
(4) termometer
Lösning
(2) förgasare och
(3) venturimätare
(1) hydraulpump baserad på hydrostatiskt tryck, Pascals lag
(4) kvicksilver- eller alkoholtermometer baserad på expansion
[IRP]
4. Flygplansvingar är konstruerade för att ha maximal lyftkraft , som till exempel en bild. Om v är luftflödets hastighet och P är lufttrycket, så är konstruktionen enligt Bernoulli-principen gjord så att ...
Lösning
För att planets vingar ska kunna lyftas uppåt är lufttrycket vid vingens nedre del större än tryckkraften vid vingens topp.
Tryckkraften på vingens undersida är större om lufttrycket vid vingens nedre del är större. P = F / A, där trycket på P är direkt proportionellt mot F. Om trycket är större ökar även kraften.
Bernoullis princip säger att lufttrycket vid vingens nedre del är stort när lufthastigheten vid vingens nedre del är liten.
v A > v B så att P A <P B
1. Fråga: Vad är Bernoullis princip?
Svar: Bernoullis princip säger att för ett icke-visköst flöde av en icke-ledande vätska sker en ökning av vätskans hastighet samtidigt som en minskning av statiskt tryck eller en minskning av vätskans potentiella energi.
2. Fråga: Hur är Bernoullis princip relaterad till energins bevarande?
Svar: Bernoullis princip är en manifestation av energins bevarande för vätskeflöden. Den totala energin i ett ständigt flödande vätskesystem bevaras. När vätskans kinetiska energi (hastighet) ökar minskar dess potentiella energi (tryck), och vice versa.
3. Fråga: Varför har flygplansvingar en böjd topp och en platt botten?
Svar: Flygplansvingar (vingar) är konstruerade med en böjd topp och platt botten för att luften ska färdas snabbare över toppen än över botten. Enligt Bernoullis princip orsakar detta lägre tryck på toppen och högre tryck på botten, vilket leder till lyftkraft.
4. Fråga: Hur förklarar Bernoullis princip hur en venturimätare fungerar?
Svar: En venturimätare har en förträngd sektion där vätskehastigheten ökar, vilket leder till en minskning av trycket. Genom att mäta tryckskillnaden mellan den förträngda och icke-förträngda sektionen kan man bestämma vätskans flödeshastighet med hjälp av Bernoullis princip.
5. Fråga: Varför kröker en snurrande fotboll sig i sin bana?
Svar: Detta beror på Magnuseffekten. När bollen snurrar ökar den lufthastigheten på ena sidan och saktar ner den på den andra. Enligt Bernoullis princip leder detta till en tryckskillnad, vilket gör att bollen böjer sig.
6. Fråga: Hur relaterar Bernoullis princip till funktionen hos en förångare eller parfymsprayare?
Svar: När luft blåses över toppen av förångarröret ökar den hastigheten, vilket skapar ett område med lågt tryck. Det högre trycket längst ner trycker vätskan upp i röret, där den möter den snabbt strömmande luften och sprutas ut i en fin dimma.
7. Fråga: Hur utgör ett böjt tak på en byggnad en risk vid kraftiga vindar?
Svar: Vid kraftiga vindar rör sig luften snabbare över ett krökt tak jämfört med en plan yta. Snabbare luftrörelse över den krökta ytan skapar ett område med lågt tryck, enligt Bernoullis princip. Denna tryckskillnad kan orsaka en lyftande effekt, vilket potentiellt kan skada taket.
8. Fråga: Varför skapar öppna fönster i en bil i rörelse en fladdrande effekt på papper inuti?
Svar: När bilen rör sig är lufthastigheten utanför högre än inuti bilen. Detta skapar en tryckskillnad på grund av Bernoullis princip, vilket gör att pappren fladdrar när luften försöker utjämna trycket.
9. Fråga: Hur kan Bernoullis princip förklara den lyftkraft som kitesurfare upplever?
Svar: När kiten vinklas mot vinden ökar luftflödet över dess ovansida, vilket skapar ett område med lågt tryck. Det högre trycket under kiten, jämfört med det låga trycket ovanpå, skapar en lyftkraft som gör att kitesurfare kan lyftas från vattnet.
10. Fråga: Varför dras ett duschdraperi inåt när vattnet slås på?
Svar: Det varma vattnet från duschen värmer upp luften, vilket gör att den stiger och påskyndar luftflödet i duschområdet. Denna snabbare luftflöde skapar ett lägre tryck inuti duschområdet jämfört med utomhus. Som ett resultat dras duschdraperiet inåt på grund av tryckskillnaden som förklaras av Bernoullis princip.
