การเรียนรู้กฎของเบอร์นูลี: สูตรเสียงตัวอย่างของคำถามและการสนทนา
ในวิชาวิทยาศาสตร์ธรรมชาติหรือวิทยาศาสตร์โดยเฉพาะในวิชาฟิสิกส์แน่นอนว่าคุณมักได้ยินคำศัพท์จากกฎของเบอร์นูลลี กฎหมายของเบอร์นูลลีมักใช้เป็นเครื่องมือในการวัดความดันและมวลในการไหลในท่อน้ำ
บางทีคุณบางคนอาจรู้เกี่ยวกับการใช้และประโยชน์ของกฎหมายฟิสิกส์ในเรื่องนี้ แต่คุณต้องรู้วิธีคำนวณด้วย
และในบทความนี้จะอธิบายเกี่ยวกับกฎของเบอร์นาอุลลีเป็นสูตรของกฎหมายเบอร์แนลลีการบังคับใช้กฎหมายของเบอร์นูลลีและตัวอย่างของคำถามและการสนทนาเกี่ยวกับกฎหมายเบอร์นูลลี ต่อไปนี้เป็นคำอธิบายของกฎหมายของ Bernoulli
เรียนรู้กฎหมายของเบอร์นูลลี
กฎหมายของเบอร์นูลีให้การว่าการเพิ่มความเร็วการไหลของของไหลจะส่งผลให้ทั้งความดันของเหลวลดลงและการลดลงของพลังงานศักย์ของของเหลว ดังนั้นจึงสามารถสรุปได้ว่าความดันสามารถลดลงได้หากความเร็วของการไหลของของเหลวยังคงเพิ่มขึ้น
กฎของเบอร์นูลี่ถูกสร้างขึ้นโดยนักคณิตศาสตร์ชื่อ Daniel Bernoulli และเขามาจากสวิตเซอร์แลนด์หรือเนเธอร์แลนด์ ที่ซึ่งเขาตีพิมพ์กฎหมายครั้งแรกในหนังสือของเขาที่มี Hydrodynamica, หนังสือเล่มนี้ตีพิมพ์ในปี 1738 ด้วยภายในหนังสือ Daniel Bernoulli เขียนทฤษฎีของกฎหมายนี้และทำให้เป็นกฎหมายของเบอร์นูลลี ในสูตรทางกฎหมายของ Bernoulli Daniel ใช้พื้นฐานทางคณิตศาสตร์ในการสร้าง
และในกฎหมายของเบอร์นูลลีมีคำสั่งที่มักใช้เป็นพื้นฐานทางกฎหมาย คำพูดนี้มักถูกกล่าวถึงโดยกฎหมายของเบอร์นูลี
ต่อไปนี้เป็นเสียงจากกฎหมายของ Bernoulli ที่คุณควรรู้:
- ของไหลไม่มีความหนืด (inviscid)
- การไหลของของเหลวเป็นชั้น ๆ หรือมีลักษณะถาวรและไม่มีกระแสน้ำวน
- ไม่มีการสูญเสียพลังงานที่เกิดจากแรงเสียดทานระหว่างผนังกับของเหลว
- ไม่มีพลังงานความร้อนถูกส่งไปยังของเหลวใบมันจะกลายเป็นกำไรหรือความร้อน
- ไม่สามารถบีบอัดของไหล (อัดไม่ได้)
- การไหลของของไหลไม่เปลี่ยนแปลงในเวลาหรือคงที่
- ไม่มีการสูญเสียพลังงานที่เกิดจากความปั่นป่วน
ไม่เพียงเท่านั้นกฎของเบอร์นูลลีก็มีเช่นกันหลักการในนั้นที่จะต้องเชื่อฟัง หลักการของกฎหมายของเบอร์นูลีเป็นคำที่ใช้บ่อยในกลศาสตร์ของไหล หลักการนี้ยังอธิบายว่ามีการเพิ่มขึ้นของของไหลซึ่งสามารถทำให้ลดความดันการไหลที่อยู่ในการไหลของของเหลว
ยังอ่าน: สูตรแรงดันไฮโดรสแตติก
หลักการทางกฎหมายที่สันนิษฐานถูกนำมาใช้ในเวลาตอนนี้เป็นผลมาจากการทำให้สมการของเบอร์นูลีเป็นเรื่องง่ายขึ้น ในสมการสามารถอธิบายได้อย่างชัดเจนว่าปริมาณพลังงาน ณ จุดหนึ่งในเส้นทางการไหลเดียวกัน
หลักการดังกล่าวยังได้รับการหยิบยกโดยตรงโดยนักวิทยาศาสตร์จากเนเธอร์แลนด์ Daniel Bernoulli ในหลักการทางกฎหมายของเบอร์นูลลีดาเนียลยังได้ลดความซับซ้อนของหลักการนั้นลงในรูปแบบของสมการของเขาซึ่งสามารถนำไปใช้กับการไหลของของเหลวที่เกยตื้นและไม่สามารถบีบอัดได้
ในแต่ละรูปแบบของสมการแดเนียลยังใช้สูตรทางคณิตศาสตร์ที่แตกต่างกันด้านล่างเป็นคำอธิบายที่สมบูรณ์
1. การไหลที่ไม่บีบอัด
ในทางตรงกันข้ามกับการไหลของการบีบอัดการไหลของของเหลวอัดไม่ได้คือการไหลของของไหลที่มีลักษณะเช่นไม่มีการเปลี่ยนแปลงในปริมาณของความหนาแน่นมวลหรือความหนาแน่นของของเหลวในการไหลทั้งหมด
ตัวอย่างของวัสดุที่รวมอยู่ในการไหลของเหลวที่ไม่บีบอัดเช่นอิมัลชัน, น้ำ, น้ำมันต่าง ๆ เป็นต้น ในรูปแบบของสมการในการไหลของของเหลวกฎก็ใช้สูตรเช่นสูตรด้านล่าง:
สมการนี้ใช้กับการไหลที่ไม่สามารถบีบอัดได้ด้วยสมมติฐานต่อไปนี้:
- ไม่มีการเสียดสี
- การไหลเป็นสถานะที่มั่นคง
2. การบีบอัดการไหล
โฟลว์ที่ถูกบีบอัดนี้มีคุณสมบัติเช่นการเปลี่ยนแปลงปริมาณความหนาแน่นมวลหรือความหนาแน่นของของเหลวตามกระแส ตัวอย่างของวัสดุที่รวมอยู่ในการไหลของของเหลวที่ถูกบีบอัดคือก๊าซธรรมชาติอากาศและอื่น ๆ
ในสมการนี้กฎนี้ได้รับการกำหนดในลักษณะทางคณิตศาสตร์ ต่อไปนี้เป็นสูตรจากกฎของเบอร์นูลลีที่มีการบีบอัดการไหล:
พวกเขาทั้งหมดมีค่าเท่ากันที่แต่ละจุดตามเส้นปัจจุบัน สมการทางกฎหมายนี้จะถูกใช้เป็นสื่อในการกำหนดอัตราของของไหลโดยการวัดความดัน ในกฎหมายของเบอร์นูลลีมักใช้หลักการหลายอย่าง
หลักการทำขึ้นเป็นเครื่องมือซึ่งสามารถวัดสมการสำหรับความต่อเนื่องของอัตราการไหลของของเหลวซึ่งเมื่ออยู่ในที่แคบ ๆ แทนมันจะเพิ่มมากขึ้นเท่านั้น
อ่านเพิ่มเติม: สูตรมวล
การใช้กฎหมายของเบอร์นูลลี
ด้านล่างเป็นแอปพลิเคชั่นของกฎหมายเบอร์นูลี:
1. Venturimeter
Venturimeter เป็นอุปกรณ์ที่มักจะใช้ในการวัดความเร็วของการไหลของของเหลว ตัวอย่างเช่นในการคำนวณความเร็วของการไหลของน้ำมันหรือการไหลที่ไหลผ่านท่อ
2. ทฤษฎีบทของ Torriceli
ในสมการทางกฎหมายของเบอร์นูลลีดาเนียลใช้ทฤษฎีนี้เพื่อคำนวณความเร็วของของเหลวที่ไหลออกมาจากฐานของสถานที่สำหรับเก็บน้ำ
3. คาร์บูเรเตอร์
Carbutators ยังมีประโยชน์คืออุปกรณ์ที่สามารถสร้างส่วนผสมของเชื้อเพลิงและอากาศ จากนั้นสามารถใส่ส่วนผสมลงในกระบอกสูบเครื่องยนต์
ตัวอย่างคำถามและการสนทนา
1 ท่อที่มักจะใช้ในการติดตั้งท่อน้ำติดกับผนังของบ้านเหมือนในภาพต่อไปนี้มีอัตราส่วนพื้นที่ในส่วนของท่อขนาดใหญ่ที่มีท่อขนาดเล็กคือ 4: 1, และตำแหน่งของท่อใหญ่คือ 5 ม ซึ่งอยู่เหนือพื้นดินและตำแหน่งของท่อขนาดเล็ก 1 ม เหนือพื้นดิน ความเร็วของการไหลของน้ำไปยังท่อขนาดใหญ่เช่น 36 กม. / ชม, และมีแรงกดดันมาก 9.1 x 105 Pa, เมื่อ ρair = 1,000 kg / m3
ค้นหา:
- ความเร็วของน้ำในท่อเล็ก ๆ
- ความแตกต่างของแรงดันที่มีอยู่ในสองท่อ
- และความดันในท่อขนาดเล็ก
การอภิปราย:
ก่อนอื่นคุณต้องจดสิ่งที่คุณรู้แล้วและสิ่งต่อไปนี้คือสิ่งที่คุณรู้แล้ว:
- V1 = 36 km / h = 10 m / s
- เป็1 : A2 = 4: 1
- ชั่วโมง1 = 5m
- ชั่วโมง2 = 1 เมตร
- P1 = 9.1 x 105 Pa
คำถามคือ:
ความเร็วน้ำ?
ข ความแตกต่างระหว่างสองท่อ?
ค แรงกดดันต่อท่อเล็ก ๆ ?
คำตอบ:
ความเร็วของน้ำคืออะไร?
เป็1โวลต์1 = A2โวลต์2
(4) (10) = (1) (v2)
V2 = 40 m / s
ข ความแตกต่างระหว่างสองท่อคืออะไร?
P1 + ½ρv12+ ρgh1 = P2 11/2 ρv22 + ρgh2
P1 - P2 = ½ρ (v22 - ข้อ12) + ρg (h2 = h1)
P1 - P2 = ½ (1,000) (402 - 102) + (1,000) (10) (1 - 5)
Q1 - P2 = (500) (1500) - 40000 = 750000 - 40000
P1 - P2 = 710000 Pa = 7.1 x 105 Pa
ค ความดันในท่อขนาดเล็กคืออะไร?
P1 - P2 = 7.1 x 105
9.1 x 105 - P2 = 7.1 x 105
P2 = 2.0 x 105 Pa
ดังนั้นบทความจึงอธิบายถึงสูตรกฎหมายของเบอร์นูลลีการประยุกต์ใช้และตัวอย่างและการอภิปราย หวังว่าบทความนี้จะเป็นประโยชน์สำหรับคุณ