Bernulli törvényével magyarázható jelenségek

Bernulli törvényével magyarázható jelenségek

Posted by Prof on k, 02/12/2008 - 20:54 in

Bernulli törvényével a dinamikus repülés lehetőségének egyik legfontosabb jelensége magyarázható. Változó keresztmetszetű cső falába nyitottvágű különleges U csöveket erűsítünk. Megfigyelhetjük, hogy amíg a csőben nincs áramlás, a folyadékszint a nyomásmérű U csövek mindkét szárában egyforma magasságban áll. Ha a csőben az áramlás megindul, azt látjuk, hogy a nyomásmérők nyitott szárában a víz szintje emelkedik. A Bernulli törvényből következik, hogy ez csak a statikus nyomás csökkenése miatt történhetett: vagyis az áramló folyadék statikus nyomása kisebb mint a nyugvóé. Azt is megfigyelhetjük, hogy a vastagabb keresztmetszettnéla p1 nyomás nagyobb, mint a kisebb keresztmetszettben mérhető p2. A két nyomásmérő keresztmetszetre írjuk fel a Bernulli-egyenletet:

p1+(ρ*[v1]/2)=p2+(ρ*[v2]/2)

Ha ebben az egyenlődégben a p1 és p2 értéke különböző, akkor az egyenlőség csak úgy állhat fenn, ha v1 és v2 értéke is különböző. Már a folyamatosság törvényével megállapítottuk, hogy a kisebb keresztmetszeten átfolyó közeg sebessége nagyobb, mint a nagyobb keresztmetszeten átfolyó közegé. Ezt a megállapítást most a nyomások jellegével is kibővíthetjük, és azt mondjuk, hogy a sebesség a kisebb keresztemteszetben nagyobb lesz mint a nagyobb keresztmetszetben, ahol a nagyobb statikus nyomás volt mérhető. Fontos törbényszerűség ez:

ahol az áramló közeg sebessége nő, ott a statikus nyomás csökken és fordítva, ahol a sebesség csökken, ott a statikus nyomás nő.

Ez a dinamikus repülés elméletének legfontosabb alaptétele.

A törvény érvényét még néhány példával igazoljuk: két ívben meghajlított papírlapot helyezzünk egymás mellé és fújjunk közéjük. A két papírlap a várakozásunk ellenére nem távolodik el egymástól, sőt közelednek egymáshoz. Ennek az a magyarázata, hogy a papírlapok külső oldalán a nyugvó légköri nyomás uralkodik míg a levegő áramlása folytán a statikus nyomás köztük kisebbé vállik. A keletkező nyomáskülönbség a két lapot egymáshoz nyomja.

Bernuli törvényén alapul a robbanómotorok porlasztóinak működése. A szívócső szükületében lévő nyomáskülönbség miatt az üzemanyag kifolyik a csőből és a légáram szétporlasztva viszi a hengerekbe. Hasonlóan működik az illatszer permetező cső és a festők szóró piszolya is.

Tudjuk, hogy a viharos szél gyakran a házak tetejét is leemeli. Ez is a Bernulli törvénnyel magyarázható, a tető felett ugyanis a légáramlás sebessége megnövekszik. Fent a statikus nyomás kisebb lesz, mint a házban lévő nyugvó levegőé és így a gyengén méretezett tető leszakadhat.