【簡介:】伯努利原理
丹尼爾·伯努利在1726年提出了“伯努利原理”。這是在流體力學(xué)的連續(xù)介質(zhì)理論方程建立之前,水力學(xué)所采用的基本原理,其實質(zhì)是流體的機械能守恒。即:動能+重力勢能+
伯努利原理
丹尼爾·伯努利在1726年提出了“伯努利原理”。這是在流體力學(xué)的連續(xù)介質(zhì)理論方程建立之前,水力學(xué)所采用的基本原理,其實質(zhì)是流體的機械能守恒。即:動能+重力勢能+壓力勢能=常數(shù)。其最為著名的推論為:等高流動時,流速大,壓力就小。
伯努利原理往往被表述為p+1/2ρv2+ρgh=C,這個式子被稱為伯努利方程。式中p為流體中某點的壓強,v為流體該點的流速,ρ為流體密度,g為重力加速度,h為該點所在高度,C是一個常量。它也可以被表述為p1+1/2ρv12+ρgh1=p2+1/2ρv22+ρgh2。
伯努利原理應(yīng)用舉例
應(yīng)用舉例⒈
飛機為什么能夠飛上天?因為機翼受到向上的升力。飛機飛行時機翼周圍空氣的流線分布是指機翼橫截面的形狀上下不對稱,機翼上方的流線密,流速大,下方的流線疏,流速小。由伯努利方程可知,機翼上方的壓強小,下方的壓強大。這樣就產(chǎn)生了作用在機翼上的方向的升力。
應(yīng)用舉例⒉
噴霧器是利用流速大、壓強小的原理制成的。讓空氣從小孔迅速流出,小孔附近的壓強小,容器里液面上的空氣壓強大,液體就沿小孔下邊的細(xì)管升上來,從細(xì)管的上口流出后,空氣流的沖擊,被噴成霧狀。
應(yīng)用舉例⒊
汽油發(fā)動機的化油器,與噴霧器的原理相同?;推魇窍蚱桌锕┙o燃料與空氣的混合物的裝置,構(gòu)造原理是指當(dāng)汽缸里的活塞做吸氣沖程時,空氣被吸入管內(nèi),在流經(jīng)管的狹窄部分時流速大,壓強小,汽油就從安裝在狹窄部分的噴嘴流出,被噴成霧狀,形成油氣混合物進(jìn)入汽缸。
應(yīng)用舉例⒋
球類比賽中的“旋轉(zhuǎn)球”具有很大的威力。旋轉(zhuǎn)球和不轉(zhuǎn)球的飛行軌跡不同,是因為球的周圍空氣流動情況不同造成的。不轉(zhuǎn)球水平向左運動時周圍空氣的流線。球的上方和下方流線對稱,流速相同,上下不產(chǎn)生壓強差。再考慮球的旋轉(zhuǎn),轉(zhuǎn)動軸通過球心且平行于地面,球逆時針旋轉(zhuǎn)。球旋轉(zhuǎn)時會帶動周圍得空氣跟著它一起旋轉(zhuǎn),至使球的下方空氣的流速增大,上方的流速減小,球下方的流速大,壓強小,上方的流速小,壓強大。跟不轉(zhuǎn)球相比,旋轉(zhuǎn)球因為旋轉(zhuǎn)而受到向下的力,飛行軌跡要向下彎曲。
應(yīng)用舉例⒌
表示乒乓球的上旋球,轉(zhuǎn)動軸垂直于球飛行的方向且與臺面平行,球向逆時針方向旋轉(zhuǎn)。在相同的條件下,上旋球比不轉(zhuǎn)球的飛行弧度要低下旋球正好相反,球要向反方向旋轉(zhuǎn),受到向上的力,比不轉(zhuǎn)球的飛行弧度要高。
應(yīng)用舉例6.
一支筆筒,向大口這邊吹氣,小口上放一個小球,小球能在空氣中旋轉(zhuǎn)。
應(yīng)用舉例7
在漏斗寬大處放一小球,用手抵住,在小口中吹氣同時放開,小球上方的流線密,流速大,下方的流線疏,流速小,故小球不會落下,只會在漏斗中跳躍。
應(yīng)用舉例8
壓氣機:燃?xì)鉁u輪發(fā)動機中利用高速旋轉(zhuǎn)的葉片給空氣作功以提高空氣壓力的部件。在動葉中,氣體相對速度減小,壓力升高,靜葉中絕對速度減小,使氣體靜壓升高。
應(yīng)用舉例9
泥沙運動時,由于水流流動,泥沙顆粒頂部和底部的流速不同,前者為水流的運動速度,后者則為顆粒間滲透水的流動速度,比水流的速度要小得多,根據(jù)伯努利定律,頂部流速高,壓力小,底部流速低,壓力高。這樣造成的壓差產(chǎn)生了上舉力。