Àpilẹ̀kọ nípa Ìbáramu ti ìtẹ̀síwájú
Gbìyànjú láti ṣí omi náà díẹ̀díẹ̀ kí o sì máa kíyèsí iyára omi tó ń jáde láti ẹnu omi náà. Wàyí o, fi wéra, níbo ni omi náà ti ń yára ṣàn nígbà tí ẹnu omi náà bá ti tàbí bẹ́ẹ̀ kọ́? Kí ló dé tí èyí fi rí bẹ́ẹ̀? Láti lóye èyí, jọ̀wọ́ kẹ́kọ̀ọ́ nípa ìṣètò ìtẹ̀síwájú.
Akopọ ṣiṣan
Nínú ìṣàn omi tí ó dúró ṣinṣin, iyàrá pàǹtí omi kọ̀ọ̀kan ní ojú kan, bí a ṣe sọ, ojú kan náà ni ó máa ń rí. Nígbà tí ó bá ń kọjá ojú kan náà, iyàrá pàǹtí omi náà lè yípadà. Ṣùgbọ́n, nígbà tí ó bá dé ojú kan náà, àwọn pàǹtí omi tí ó tẹ̀lé e láti ẹ̀yìn máa ń ṣàn ní iyàrá kan náà gẹ́gẹ́ bí àwọn pàǹtí omi tí ó ṣáájú rẹ̀. Bákan náà nígbà tí ó bá dé ojú kan náà C àti bẹ́ẹ̀ bẹ́ẹ̀ lọ. Ìlà Flow jẹ́ ìlà tí ó so àwọn ojú kan náà, B, àti C pọ̀.
Ọpọn sisan
A le ṣapejuwe gbogbo awọn ọna ti o n lọ nipasẹ aaye kọọkan ninu sisan omi naa. Ti a ba ri sisan omi ti o duro ṣinṣin, awọn ọna ti o n lọ kọja igun kan pato lori agbegbe oju inu ti a ro pe o n ṣe apẹrẹ sisan. Ko si awọn patikulu omi ti o n lọ kọja ṣugbọn wọn nigbagbogbo n jọra, ati pe ọna ti n lọ yoo dabi ọna ti o n wo iru rẹ. Omi ti o nwọ inu opin kan ti ọna naa yoo jade lati inu ọna ti o n lọ ni opin keji.
Debiti
Ìtújáde náà ń sọ iye omi kan tí ó ń ṣàn la apá kan kọjá ní àkókò kan pàtó. Ní ti ìṣirò, a lè sọ pé:
Ìtújáde = Ìwọ̀n Omi / àkókò àárín
Q = V / t
Láti mú kí òye rẹ pọ̀ sí i, a lo àpẹẹrẹ kan. Fún àpẹẹrẹ, omi ń ṣàn láti inú páìpù kan. Àwọn páìpù sábà máa ń jẹ́ cylindrical wọ́n sì ní agbègbè kan pàtó tí ó ní ìpín méjì. Páìpù náà tún ní gígùn kan.
Nígbà tí omi náà bá ń ṣàn nínú páìpù títí dé L, iye omi inú páìpù náà jẹ́ V = AL (V = iwọn omi, A = agbègbè ìpín-apá àti L = gígùn páìpù náà). Nítorí pé níwọ̀n ìgbà tí ó bá ń ṣàn nínú páìpù kan pẹ̀lú L, omi náà nílò àkókò kan pàtó, nígbà náà a lè sọ pé iye omi náà ni:
Nítorí pé v = s / t = L / t —> L = vt, a yípadà idogba tí ó wà lókè yìí sí:
Nítorí náà, nígbà tí omi náà bá ń ṣàn nípasẹ̀ páìpù kan tí ó ní agbègbè àti gígùn ìpín kan pàtó, fún àkókò kan pàtó, iye ìtújáde omi (Q) dọ́gba pẹ̀lú agbègbè ìpín (A) tí a fi iyàrá ìṣàn omi (v) ṣe ìlọ́po.
Idogba ti ilosiwaju
Ṣe àtúnyẹ̀wò ìṣàn omi nínú páìpù kan tí ó ní ìwọ̀n ìbú tí ó yàtọ̀, gẹ́gẹ́ bí a ṣe fihàn nínú àwòrán ní ìsàlẹ̀ yìí.
Àwòrán yìí fi ìṣàn omi hàn láti òsì sí ọ̀tún (omi ń ṣàn láti inú páìpù oníwọ̀n ńlá kan sí iwọ̀n ìbú kékeré). Ìlà tí a fi àmì sí ni a fi ṣe kedere.
A 1 = agbegbe apa agbelebu paipu onigun nla, A 2 = agbegbe apa agbelebu kekere, v 1 = iyara sisan omi ninu paipu onigun nla, v 2 = iyara sisan omi ninu paipu onigun kekere, L = ijinna ti omi rin irin ajo.
Nínú ìṣàn omi tí ó dúró ṣinṣin, iyàrá ìṣàn omi ní ojú kan dọ́gba pẹ̀lú iyàrá ìṣàn omi àwọn èròjà omi mìíràn tí wọ́n ń kọjá ní ojú yẹn. Ìṣàn omi náà kò tún farajọra (àwọn ìlà náà jọra). Nítorí náà, ìwọ̀n omi tí ó wọ inú ìpẹ̀kun kan ti ojú kan gbọ́dọ̀ dọ́gba pẹ̀lú ìwọ̀n omi tí ó jáde ní ìpẹ̀kun kejì. Tí omi náà bá ní ìwọ̀n kan tí ó ń bọ̀ sí ojú ọ̀nà pẹ̀lú ìwọ̀n ńlá, nígbà náà omi náà yóò jáde lórí ojú ọ̀nà kékeré kan tí ó ní ìwọ̀n kan náà.
Wàyí o, gbé àwòrán páìpù tó wà lókè yìí yẹ̀ wò. Ṣe àtúnyẹ̀wò páìpù tó tóbi àti páìpù tó ní ìwọ̀n ìbú díẹ̀.
Ní àkókò kan pàtó, àwọn omi kan máa ń ṣàn gba apá páìpù náà kọjá pẹ̀lú ìwọ̀n ìbúgbà ńlá (A 1 ) títí dé L 1 (L 1 = v 1 t). Ìwọ̀n omi tó ń ṣàn jẹ́ V 1 = A 1 L 1 = A 1 v 1 t. Ní àkókò kan náà, àwọn omi mìíràn máa ń ṣàn gba apá páìpù kékeré tó ní ìwọ̀n ìbúgbà (A 2 ) títí dé L 2 (L 2 = v 2 t). Ìwọ̀n omi tó ń ṣàn jẹ́ V 2 = A 2 L 2 = A 2 v 2 t.
Ìgbékalẹ̀ ìtẹ̀síwájú fún àwọn omi tí a kò lè kọ̀
Nínú àwọn omi tí a kò lè kọ̀, ìwọ̀n omi náà máa ń dọ́gba ní gbogbo ibi tí ó bá kọjá. Ìwọ̀n omi tí ń ṣàn nínú páìpù kan tí ó ní agbègbè ìkọjá ti A1 (ìwọ̀n páìpù ńlá) ní àkókò kan pàtó ni:
Bákan náà, ìwọ̀n omi tó ń ṣàn nínú páìpù kan tó ní agbègbè A2 ( ìwọ̀n páìpù kékeré) láàárín àkókò kan ni:
Nínú ìṣàn omi tí ó dúró ṣinṣin, ìwọ̀n omi tí ń wọlé jẹ́ bákan náà gẹ́gẹ́ bí ìwọ̀n omi tí ń jáde, nítorí náà:
m 1 = m 2
ρ A 1 v 1 t = ρ A 2 v 2 t
A 1 v 1 = A 2 v 2
Nítorí náà, idogba idogba ilosiwaju ninu awọn omi ti a ko le fa:
A 1 v 1 = A 2 v 2 — Ìbáramu 1
A 1 = agbegbe agbelebu-apakan 1, A 2 = agbegbe agbelebu-apakan 2, v 1 = iyara sisan omi ni apakan 1, v 2 = iyara sisan omi ni apakan 2, A v = oṣuwọn sisan ti iwọn didun (V / t) = itusilẹ.
Ìbáramu 1 fihàn pé ìtújáde náà máa ń jẹ́ ọ̀kan náà ní gbogbo ibi tí ó wà lẹ́gbẹ̀ẹ́ páìpù tàbí páìpù ìṣàn. Nígbà tí ìpín ìṣàn páìpù bá dínkù, ìwọ̀n ìṣàn páìpù náà máa ń pọ̀ sí i, nígbà tí ìpín ìṣàn páìpù náà bá tóbi, ìwọ̀n ìṣàn páìpù náà á dínkù.
Tí apá kan ẹnu fáìpù bá ti, omi máa ń wúwo ju tí apá kan ẹnu fáìpù náà kò bá ti ti. Ìdí nìyí tí agbègbè fáìpù náà bá ti di kékeré nígbà tí apá kan ẹnu fáìpù náà bá ti ti, tí omi náà sì máa ń pọ̀ sí i. Àmọ́ ó ṣe pàtàkì láti mọ̀ pé ìwọ̀n ìṣàn omi tàbí ìtújáde omi náà máa ń dọ́gba ní gbogbo ibi tí omi bá ń ṣàn, yálà apá kan ẹnu fáìpù wa ti ti tàbí bẹ́ẹ̀ kọ́. Kí ni ìyípadà tó wà nínú ìwọ̀n ìṣàn omi náà?
Nígbà náà, kí ni nípa ìṣàn omi nínú odò náà? Apá odò jíjìn náà ní ìpín tí ó tóbi ju apá tí kò jinlẹ̀ ti odò náà lọ, nítorí náà ìwọ̀n ìṣàn omi nínú odò jíjìn náà kéré ju iyára ìṣàn omi ní apá tí kò jinlẹ̀ ti odò náà lọ.
Ìdọ́gba ìtẹ̀síwájú fún àwọn omi tí a lè rọ̀pọ̀
Fún omi tí a ti fún pọ̀, ìwọ̀n omi náà kì í sábà rí bákan náà. Ní ọ̀rọ̀ mìíràn, ìwọ̀n omi náà máa ń yípadà nígbà tí a bá fún pọ̀. Tí omi náà kò bá fún pọ̀, a máa yọ ìwọ̀n omi náà kúrò nínú ìṣètò náà, nítorí náà, nínú ọ̀ràn yìí, ìwọ̀n omi náà wà nínú ìṣètò náà. Ní títọ́ka sí ìṣètò tí a ti mú jáde tẹ́lẹ̀, ẹ jẹ́ kí a ṣe àgbéyẹ̀wò ìṣètò fún omi tí a ti fún pọ̀.
Ìwọ̀n omi tó ń wọlé dọ́gba pẹ̀lú ìwọ̀n omi tó ń jáde, nítorí náà:
m 1 = m 2
ρ A 1 v 1 t = ρ A 2 v 2 t
Àárín ìṣàn omi náà dọ́gba kí a lè pa á rẹ́. Àwọn ìṣirò náà yípadà sí:
ρ A 1 v 1 = ρ A 2 v 2 → Idogba 2
Èyí ni ìṣètò fún omi tí a fún pọ̀. Ìyàtọ̀ náà wà nínú ìwọ̀n omi náà. Tí omi náà bá fún pọ̀, ìwọ̀n rẹ̀ yóò yípadà. Ní ọ̀nà mìíràn, tí omi náà kò bá fún pọ̀, ìwọ̀n náà yóò dọ́gba kí a lè yọ ọ́ kúrò nínú ìṣètò náà.
Àpẹẹrẹ ìṣòro 1:
Omi n ṣàn la inu paipu kan ti o ni iwọn ila opin ti 10 cm ni iyara ti 2 m/s. Kini itujade omi naa?
A mọ̀:
Iwọn ila opin paipu = 10 cm
Ródíọ̀sì páìpù (r) = 5 cm = 0.05 m
Iyara omi (v) = 2 m/s
Ti a fẹ: Debiti
Ojutu:
Q = A v
Q = ( π r 2 ) (2 m/s)
Q = (3.14)(0.05 m) 2 (2 m/s)
Q = (3.14)(0.0025 m 2 )(2 m/s)
Q = 0.0157 m 3 / s
Àpẹẹrẹ ìṣòro 2:
A so páìpù oníwọ̀n 20 cm pọ̀ mọ́ páìpù mìíràn tí ìwọ̀n 10 cm jẹ́. Tí iyàrá omi nínú páìpù oníwọ̀n 20 cm bá jẹ́ 4 m/s, kí ni iyàrá omi nínú páìpù oníwọ̀n 10 cm jẹ́?
A mọ̀:
Ìwọ̀n ìbú 1 = 20 cm (r 1 = 10 cm = 0.1 m)
v 1 = 4 m/s
Ìwọ̀n ìbú 2 = 10 cm (r 2 = 5 cm = 0.05 m)
A fẹ́ : v 1
Ìdáhùn:
Q 1 = Q 2
A 1 v 1 = A 2 v 2
( π r 12 ) (4 m/s) = (π r 22 ) (v 2 )
(0.1 m) 2 (4 m/s) = (0.05 m) 2 (v 2 )
(0.01 m 2 )(4 m/s) = (0.0025 m 2 )(v 2 )
(0.04 m 3 / s) = (0.0025 m 2 )(v 2 )
v 2 = 16 m/s
