Grundläggande fysikhandledningar

Artikel om Poiseuilles ekvation

Poiseuilles ekvation upptäcktes av Jean Louis Marie Poiseuille (1799-1869). Som förklarats kan varje fluid betraktas som en ideal fluid. Den ideala fluiden har inte viskositet. Om vi ​​antar att en ideal fluid flödar i ett rör, rör sig varje del av fluiden med samma hastighet (v). Till skillnad från den ideala fluiden har den verkliga fluid vi möter i vardagen viskositet. Eftersom den har en viskositet, varierar hastigheten för varje del av fluiden när den flödar i ett rör, till exempel. Fluidlagret som är i mitten rör sig snabbare (djupt v), tvärtom rör sig inte fluidlagret som är fäst vid röret (v = 0). Så från mitten till kanten av röret rör sig varje del av fluiden med olika hastigheter. För att underlätta din förståelse, titta på bilden nedan.

Läs mer

Vätskor, både flytande och gasformiga ämnen av olika typer, har olika viskositetsnivåer. Viskositet är friktionen mellan de molekyler som en vätska består av. Molekylerna bildar alltså friktion när vätskan flyter. I vätskor orsakas viskositeten av kohesionskrafter (dragkrafter mellan liknande molekyler). Medan viskositeten i gasform orsakas av kollisioner mellan molekyler.

Flytande vätska har lättare att rinna, till exempel vatten. Omvänt är tjock vätska svårare att rinna, till exempel smörjmedel. Du kan bevisa detta genom att hälla vatten och smörjmedel på en lutande yta. Vatten rinner snabbare än olja. Vätskans viskositetsnivå beror också på temperaturen. Ju högre vätskans temperatur är, desto mindre viskös är vätskan. Till exempel, när en mamma steker fisk i köket, blir matolja, som initialt tjocknar, mer flytande när den upphettas. Omvänt, ju högre temperaturen på en gasformig substans är, desto tjockare är gasformen.

Läs mer

Sammanhållnings- och vidhäftningskraft

Kohesionskraften är en attraktionskraft mellan molekyler i ett liknande ämne, medan en attraktionskraft mellan molekyler i ett ojämnt ämne kallas adhesionskraften. Till exempel häller vi vatten i ett glas. Kohesion uppstår när vattenmolekyler attraherar varandra, medan adhesion uppstår när vattenmolekyler och glasmolekyler attraherar varandra.

Läs mer

Har du någonsin lekt såpbubblor? Såpbubblor runda. Roligt. Kan blåses. Efter att ha flugit spricker såpbubblor. Wow, det är kul, en barnlek. Varför är såpbubblor runda?

Vakna upp på morgonen och lägg då märke till löven runt huset. Observera daggdropparna som sitter fast vid löven. Det är konstigt; daggdroppar är runda. Hur kan det vara så?

Ytspänning uppstår eftersom vätskans yta tenderar att strama åt så att ytan ser ut som ett tunt membran. Detta påverkas av kohesionskraften mellan vattenmolekyler. För att bättre förstå denna förklaring, betrakta följande illustration. Vi granskar vätskan i en behållare.

Läs mer

Artikel om Arkimedes princip

Ett skepp med en enorm massa sjunker inte, medan en sten som har en liten storlek kan sjunka. Varför är det så? Svaret är enkelt om du förstår konceptet flytkraft och Arkimedes princip.

I vardagen kommer vi att upptäcka att föremål som förs in i en vätska, som en sten, har en mindre vikt än föremål som inte är i vätskan. Det kan vara svårt att lyfta en sten från marken, men samma sten kan utan ansträngning lyftas från botten av havsvattnet. Detta beror på flytkraften. Flytkraft uppstår på grund av skillnader i vätsketryck på olika djup. Vätsketrycket ökar med djupet, ju tjockare vätskan är, desto större blir vätskans tryck. När ett föremål förs in i vätskan kommer det att finnas en skillnad i tryck mellan vätskan högst upp på föremålet och vätskan längst ner på föremålet. Vätskan som finns längst ner på föremålet har ett högre tryck än vätskan högst upp på föremålet.

Läs mer

Artikel om Pascals princip

Hur fungerar en hydraulisk lyft för att lyfta en bil? Vad är funktionsprincipen för hydrauliska bromsar när de används för att minska bilens hastighet? Lär dig Pascals princip för att förstå detta.

Varje vätska utövar alltid tryck på alla föremål som är i kontakt med den. Vattnet vi häller i glaset kommer att utöva tryck på glasväggen. På samma sätt, om vi badar i en simbassäng eller havsvatten, utövar poolvattnet eller havsvattnet också tryck på hela vår kropp.

Läs mer

Artikel om tryck i vätskor

Inom fysiken definieras tryck som kraft per ytenhet, där kraftens riktning är vinkelrät mot ytan. Matematiskt uttrycks tryck med ekvationen P = F / A, där P = tryck, F = kraft och A = ytarea. Kraftenheten (F) är Newton (N), areaenheten är kvadratmeter (m² ⁾ . Eftersom tryck är kraften per ytenhet är tryckenheten N/m² ^. Ett annat namn för N/m² ^är Pascal (Pa). Pascal användes som tryckenhet för att hedra Blaise Pascal.

Läs mer

Artikel om densitet och specifik vikt

Densitet

En viktig egenskap hos ett ämne är densitet. Densitet är förhållandet mellan massa och volym. Matematiskt skrivet:

ρ = m / V

ρ (rho) är en grekisk bokstav som vanligtvis används för att uttrycka densitet, m är massa och V är volym. Densiteten hos en homogen vätska skiljer sig från densiteten hos ett homogent fast ämne. Järn har till exempel samma densitet i varje del. I jordens atmosfär gäller att ju högre atmosfären är från jordytan, desto lägre är densiteten, medan för havsvatten gäller att ju djupare havsvattnet är, desto högre är densiteten. Densiteten hos en homogen vätska kan bero på miljöfaktorer som temperatur och tryck.

Läs mer

Artikel om tillämpningarna av Bernoullis princip och Bernoullis ekvation

Torricellis sats

En av användningsområdena för Bernoullis ekvation är att beräkna hastigheten för en vätska som strömmar ut från botten av en behållare (se figur).

Vi tillämpar Bernoullis ekvation vid punkt 1 (behållarens yta) och punkt 2 (hålets yta). Eftersom diametern på hålet i behållarens botten är mycket mindre än behållarens diameter, anses vätskans hastighet på behållarens yta vara noll (v1 ₌ 0). Behållarens yta och hålets yta är öppna så att trycket är lika med atmosfärstrycket (P1 ₌ P2 ₎ . Således är Bernoullis ekvation för detta fall:

Läs mer

Artikel om Bernoullis princip och Bernoullis ekvation

När vi kör motorcykel svullnar kläderna vi har på oss bakåt. Ibland, om vinden blåser hårt, kan dörren stängas av sig själv. Även om vinden blåser utanför huset, är dörren inne i huset.

Detta kan förklaras med hjälp av Bernoullis princip. Daniel Bernoulli (1700-1782) upptäckte en princip som kunde användas för att förklara ovanstående fenomen.

Bernoullis princip

Läs mer