Science >> Wetenschap >  >> Fysica

Volgens principe hoe is vloeistofdruk gerelateerd aan de beweging van een vloeistof?

De relatie tussen vloeistofdruk en beweging wordt bepaald door verschillende principes, maar de meest fundamentele is Bernoulli's principe .

Hier is hoe het werkt:

Het principe van Bernoulli stelt dat een toename van de snelheid van een vloeistof zijn druk vermindert.

Laten we het afbreken:

* vloeistof in beweging: Wanneer een vloeistof beweegt, hebben de deeltjes kinetische energie.

* snellere stroom, minder druk: Naarmate de vloeistof versnelt, bewegen de deeltjes sneller, wat leidt tot een afname van de druk. Dit komt omdat de deeltjes minder tijd hebben om kracht uit te oefenen op de omgeving.

* langzamere stroom, meer druk: Omgekeerd, wanneer de vloeistof vertraagt, hebben de deeltjes meer tijd om kracht uit te oefenen op de omgeving, wat leidt tot een toename van de druk.

Praktische voorbeelden:

* vliegtuigvleugels: De vorm van een vliegtuigvleugel is ontworpen om een ​​verschil in luchtsnelheid boven en onder de vleugel te creëren. De lucht die over de bovenkant van de vleugel stroomt, reist sneller, wat resulteert in lagere druk. De hogere druk onder de vleugel duwt omhoog en genereert lift.

* Venturi -meter: Dit apparaat meet de vloeistofstroomsnelheid door het stroompad te beperken, de snelheid te verhogen en de druk te verlagen. Het drukverschil wordt vervolgens gebruikt om de stroomsnelheid te berekenen.

* water stroomt door een pijp: Als de pijp vernauwt, neemt de watersnelheid toe en daalt de druk.

Belangrijke overwegingen:

* Conservering van energie: Het principe van Bernoulli is een gevolg van het behoud van energie. De kinetische energie die door de vloeistof wordt verkregen, is ten koste van zijn potentiële energie (druk).

* Ideale vloeistof: Het principe van Bernoulli is van toepassing op een ideale vloeistof, die niet samendrukbaar is en geen viscositeit heeft (wrijving). Echte vloeistoffen hebben enige viscositeit, dus het werkelijke drukverschil kan enigszins verschillen.

Samenvattend is vloeistofdruk omgekeerd evenredig aan vloeistofbeweging. Snellere vloeistofstroom leidt tot lagere druk en langzamere stroom leidt tot een hogere druk. Deze relatie is essentieel voor het begrijpen van vloeistofdynamiek en het ontwerpen van verschillende technologieën, zoals vliegtuigen, pompen en windturbines.