Wetenschap
1. Behoud van energie:
* Kinetische energie: Snel bewegende lucht heeft een hoge kinetische energie (bewegingssenergie).
* potentiële energie: Lucht bij hogere druk heeft een hogere potentiële energie.
2. Bernoulli's principe:
* Dit principe stelt dat in een gestage stroom van een vloeistof een toename van de snelheid van de vloeistof gelijktijdig optreedt met een afname van de druk of een afname van de potentiële energie van de vloeistof.
De relatie:
* Wanneer de wind versnelt, neemt de kinetische energie toe.
* Om een energiebalans te behouden, moet deze toename van kinetische energie worden gecompenseerd door een afname van potentiële energie.
* De enige manier om potentiële energie te verminderen is dat de luchtdruk daalt.
voorbeelden en toepassingen:
* vliegtuigvleugels: Lucht die over het gebogen bovenoppervlak van een vleugel stroomt, beweegt sneller dan de lucht die onder het platte onderoppervlak stroomt. Dit creëert een lagere drukzone boven de vleugel, waardoor lift wordt gegenereerd.
* Venturi -meter: Dit apparaat meet de stroomsnelheid van een vloeistof door een vernauwing in het stroompad te creëren. De snellere stroom door de vernauwing resulteert in een lagere druk, die wordt gemeten om de stroomsnelheid te bepalen.
* Hurricanes: De snelle wind in orkanen creëren een lagedrukgebied in het midden, die meer lucht intrekken en de storm versterken.
Hoe te demonstreren:
* Houd een stuk papier voor je mond en blaas eroverheen. Het papier stijgt omdat de luchtdruk erboven daalt.
* Gebruik een haardroger. Blaas de lucht rechtstreeks bij een pingpongbal en je zult hem zweven vanwege de verminderde druk erboven.
Samenvattend:
De verbinding tussen snelle wind en verminderde luchtdruk is een fundamenteel principe van vloeistofdynamiek. Het is een gevolg van het behoud van energie en het principe van Bernoulli, die verklaren hoe de energie van beweging wordt afgewogen met veranderingen in potentiële energie. Deze relatie heeft talloze real-world toepassingen, van vliegtuigvlucht tot weerpatronen.
Wetenschap © https://nl.scienceaq.com