Science >> Wetenschap >  >> Fysica

Wat gebeurt er met de snelheid en druk van een vloeistof wanneer de ruimte waardoor het stroomt smal wordt?

Wanneer een vloeistof door een smallere ruimte stroomt, gebeurt het volgende:

Snelheid neemt toe:

* Behoud van massa: Dezelfde hoeveelheid vloeistof moet elk punt in de pijp per tijdseenheid doorgaan. Als de pijp vernauwt, moet de vloeistof sneller bewegen om dit constante stroomsnelheid te behouden. Stel je voor dat een rivier de vernauwing is - het water versnelt omhoog om door de kleinere ruimte te passen.

* continuïteitsvergelijking: Deze vergelijking beschrijft wiskundig de relatie tussen de stroomsnelheid, dwarsdoorsnede en vloeistofsnelheid. Het stelt dat het product van het dwarsdoorsnedeoppervlak en de vloeistofsnelheid constant is. Dus als het gebied afneemt, moet de snelheid toenemen.

Druk neemt af:

* Bernoulli's principe: Dit principe stelt dat naarmate de snelheid van een vloeistof toeneemt, de druk ervan afneemt. Dit komt omdat de kinetische energie (beweging van beweging) van de vloeistof toeneemt, waardoor energie wordt weggenomen van de potentiële energie (energie opgeslagen vanwege druk).

* Venturi -effect: Dit effect is een praktische demonstratie van het principe van Bernoulli. Het laat zien dat wanneer een vloeistof door een vernauwd gedeelte van een pijp stroomt, de druk daalt.

Samenvattend:

* snelheid neemt toe: De vloeistof versnelt om dezelfde stroomsnelheid door de smallere ruimte te behouden.

* Druk neemt af: De verhoogde snelheid leidt tot een afname van de druk door het behoud van energie.

Belangrijke opmerking: Dit is een vereenvoudigde verklaring. Real-world situaties kunnen complexer zijn, met factoren als wrijving en viscositeit die ook de druk- en snelheidsveranderingen beïnvloeden.