اصل برنولی چیست؟
اصل برنولی گزاره ای به ظاهر ضداسلامی در مورد چگونگی ارتباط سرعت مایع با فشار مایع است. بسیاری از مردم احساس می کنند اصل برنولی نباید درست باشد ، اما این ممکن است به دلیل سوerstand تفاهم در مورد آنچه اصل برنول در واقع می گوید باشد. اصل برنولی فیزیک دهم موارد زیر را بیان می کند ،

اصل برنولی: درون یک جریان افقی سیال ، نقاط با سرعت سیال بالاتر فشار کمتری نسبت به نقاط با سرعت کمتری مایع خواهند داشت. [چرا باید افقی باشد؟]
بنابراین در داخل یک لوله آب افقی که قطر آن تغییر می کند ، مناطقی که آب در آنها سریع حرکت می کند تحت فشار کمتری نسبت به مناطقی که آب کند حرکت می کند ، خواهند بود. این برای بسیاری از افراد خلاف به نظر می رسد زیرا افراد سرعت بالا را با فشار زیاد مرتبط می دانند.

اما ، در بخش بعدی نشان خواهیم داد که این فقط یک روش دیگر برای گفتن این است که در صورت فشار بیشتر از آن در مقابل آب ، آب سرعت می گیرد. در بخش زیر ما اصل برنولی را استخراج خواهیم کرد ، دقیق تر آنچه را می گوید نشان می دهیم و امیدوارم که آن را کمی مرموز جلوه دهید.
چگونه می توان اصل برنولی را استخراج کرد؟
مایعات غیر قابل فشردگی برای رسیدن به ثابت بودن میزان جریان حجمی ، باید به یک مقطع منقبض باریک برسند. به همین دلیل است که نازل باریک روی شلنگ باعث سرعت بخشیدن به آب می شود. اما ممکن است چیزی در مورد این پدیده شما را آزار دهد. اگر آب در یک انقباض سرعت بگیرد ، انرژی جنبشی نیز به دست می آورد. این انرژی جنبشی اضافی از کجا تأمین می شود؟ نازل؟ لوله؟ [پری انرژی؟]
تنها راه برای دادن انرژی جنبشی به چیزی ، انجام کار روی آن است. این با اصل انرژی کار بیان می شود.
W_ {external} = \ Delta K = \ dfrac {1} {2} mv_f ^ 2- \ dfrac {1} {2} mv_i ^ 2W
خارجی

W ، زیرنویس شروع ، e ، x ، t ، e ، r ، n ، a ، l ، زیرنویس آخر ، برابر ، دلتا ، K ، برابر است ، کسر شروع ، 1 ، تقسیم بر ، 2 ، کسر پایان ، متر ، V ، شروع زیرنویس ، f ، زیرنویس انتهایی ، مربع ، منهای ، کسر شروع ، 1 ، تقسیم بر ، 2 ، کسر انتهایی ، متر ، V ، زیر نویس شروع ، من ، زیرنویس پایان ، مربع
بنابراین اگر بخشی از مایعات در حال سرعت گرفتن است ، چیزی خارج از آن قسمت از مایعات باید کار کند. چه نیرویی باعث کار روی مایع می شود؟ خوب ، در اکثر سیستم های دنیای واقعی نیروهای اتلاف کننده زیادی وجود دارند که می توانند کارهای منفی انجام دهند ،

اما ما برای سادگی تصور خواهیم کرد که این نیروهای چسبناک قابل اغماض هستند و ما یک مداوم و کاملاً آرام داریم (جریان ساده) جریان. جریان Laminar (جریان) به این معنی است که سیال بدون عبور از مسیرها در لایه های موازی جریان می یابد. در جریان ساده جریان ، هیچ چرخشی یا گردابی در مایع وجود ندارد. [چقدر این فرضیات واقع بینانه است؟]
خوب ، بنابراین ما تصور خواهیم کرد که به دلیل نیروهای اتلاف کننده انرژی از دست نمی دهیم. در آن صورت ، چه نیروهای غیرمستقیم می توانند روی مایعات ما کار کنند که باعث تسریع آن می شود؟ فشار مایع اطراف باعث ایجاد نیرویی می شود که می تواند کار کند و بخشی از مایع را تسریع کند.
نمودار زیر را در نظر بگیرید که نشان می دهد آب در امتداد خطوط جریان از چپ به راست جریان دارد. با ورود حجم مشخص آب به منطقه منقبض شده ، سرعت آن بیشتر می شود. نیرو از فشار P_1P
1

P ، زیرنویس را شروع کنید ، 1 ، زیر را در سمت چپ آب سایه دار فشار دهید و به سمت راست فشار داده و کار مثبتی را انجام می دهد ، زیرا در همان جهت حرکت مایع سایه دار فشار می آورد. نیروی حاصل از فشار P_2P
2

P ، زیرنویس را شروع کنید ، 2 ، قسمت آخر را در سمت راست مایع سایه زده به سمت چپ فشار داده و کار منفی انجام می دهد زیرا از جهت مخالف حرکت مایع سایه دار فشار می آورد.

ما می دانیم که آب باید سرعت بیشتری ببخشد (به دلیل معادله تداوم) و بنابراین یک کار مثبت خالص روی آن انجام می شود. بنابراین کارهایی که توسط نیروی وارد شده به سمت چپ انجام می شود باید بزرگتر از مقدار کار منفی نیروی حاصل از فشار در سمت راست باشد. این بدان معنی است که فشار روی P_1P سمت پهن یا کندتر وجود دارد
1

P ، زیرنویس را شروع کنید ، 1 ، زیرنویس پایان باید بزرگتر از فشار بر سمت باریک / سریعتر P_2P باشد
2

P ، زیرنویس را شروع کنید ، 2 ، زیرنویس را پایان دهید. [صبر کنید ، آیا این واقعاً دنبال می شود؟]
این رابطه معکوس بین فشار و سرعت در یک نقطه از مایعات را اصل برنولی می نامند.
اصل برنولی: در نقاطی که در امتداد یک جریان افقی قرار دارند ، مناطق با فشار بالاتر دارای سرعت سیال کمتری و مناطق با فشار کمتر دارای سرعت سیال بیشتری هستند.

از نظر مفهومی ممکن است ساده باشد که اصل برنولی را این واقعیت بدانیم که مایعی که از یک منطقه فشار بالا به یک منطقه فشار کم جریان می یابد به دلیل نیروی خالص در امتداد حرکت شتاب می گیرد.
این ایده که مناطقی که مایع به سرعت در حال حرکت است فشار کمتری دارند می تواند عجیب به نظر برسد. مطمئناً ، مایعی که سریع حرکت می کند شما باید فشار بیشتری نسبت به مایعی که حرکت کند دارد به بدن وارد کنید ، درست است؟ بله درست است. اما اکنون در مورد دو فشار متفاوت صحبت می کنیم. ص