تدریس خصوصی فیزیک

شاره در حرکت و اصل برنولی فیزیک دهم معادله پیوستگی شاره

شاره در حرکت و اصل برنولی فیزیک دهم معادله پیوستگی شاره

شاره در حرکت و اصل برنولی

تا اینجا به بررسی برخی از ویژگی های فیزیکی شاره های ساکن پرداختیم. اکنون آماده ایم تا یک شاره در حال حرکت را بررسی کنیم. وقتی شاره ای حرکت می کند، این حرکت می ‌تواند یکنواخت و لایه ای یا تلاطمی و آشوب ناک باشد. درست مانند هوا گاهی به صورت نسیمی ملایم و گاهی به صورت طوفانی پر انرژی می وزد.

1 18 210x300 - شاره در حرکت و اصل برنولی فیزیک دهم معادله پیوستگی شاره

هنگام حرکت آب در شیلنگ، جریان تند و سریع آب در یک رودخانه، حرکت خون در رگ ها، حرکت هوا درون سامانه های گرمایش و سرمایش، جریان دود در هوا پدیده های جالبی رخ می دهد.

2 17 - شاره در حرکت و اصل برنولی فیزیک دهم معادله پیوستگی شاره

بررسی این پدیده ها اغلب می تواند بسیار پیچیده باشد. برای پرهیز از این پیچیدگی ها مدل آرمانی و ساده شده ای از یک شاره در حال حرکت و بدون تلاطم را بررسی می کنیم. افزون بر این فرض می کنیم شاره تراکم ناپذیر است یعنی چگالی آن ثابت است و اصطکاک داخلی  (گرانروی) ندارد.

شکل زیر جریان لایه ای آب را درون لوله ای افقی و با دو سطح مقطع متفاوت نشان می دهد. در حالت پایا، که همه جای لوله پر از آب است، مقدار آبی که در یک مدت زمان معین از یک مقطع لوله می گذرد با مقداری که از هر مقطع دیگر لوله در همان مدت زمان می گذرد برابر است. در نتیجه با توجه به تغییر اندازه سطح مقطع لوله، جریان آب کند یا تند می شود.

3 13 - شاره در حرکت و اصل برنولی فیزیک دهم معادله پیوستگی شاره

 

دانیل برنولی فیزیک دان و ریاضی دان سوئیسی متوجه شد که در جاهایی از لوله که جریان آب تند تر است، فشار کمتر است. همچنین متوجه شد که این اصل نه تنها برای مایع ها، بلکه برای گازها نیز برقرار است. اصل برنولی برای شاره ای که به طور لایه ای و در امتداد افق حرکت می کند به صورت زیر بیان می شود:

4 12 - شاره در حرکت و اصل برنولی فیزیک دهم معادله پیوستگی شاره

مقاله های مشابه

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

دکمه بازگشت به بالا