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伯努尔定律
"伯努利原理"就是类似空气或水的流体流速快,流体产生的压力就会变弱。所以水流动时如果一边的水势强,另一边弱那么水势弱的一边压力就大,水势强的一边压力就小。
如果在它们之间放入树叶,树叶就会顺着水势强的一边。因为水势弱的一边压力大,水势强的一边就把树叶推向弱的一边。
伯努利定理知识点
在一个流体系统,比如气流、水流中,流速越快,流体产生的压力就越小,这就是被称为“流体力学之父”的丹尼尔·伯努利1738年发现的“伯努利定理”。伯努利定理的内容是:由不可压、理想流体沿流管作定常流动时的伯努利定理知,流动速度增加,流体的静压将减小;反之,流动速度减小,流体的静压将增加。但是流体的静压和动压之和,称为总压始终保持不变。伯努利定理是飞机起飞原理的根据。伯努利定理在水力学和应用流体力学中有着广泛的应用。而且由于它是有限关系式,常用它来代替运动微分方程,因此在流体力学的理论研究中也有重要意义。
什么是伯努利定律
伯努利定律就是由丹尼尔·伯努利在1726年提出的“伯努利原理”。这是在流体力学的连续介质理论方程建立之前,水力学所采用的基本原理,其实质是流体的机械能守恒。即:动能+重力势能+压力势能=常数。其最为著名的推论为:等高流动时,流速大,压力就小。
需要注意的是,由于伯努利方程是由机械能守恒推导出的,所以它仅适用于粘度可以忽略、不可被压缩的理想流体。
生活中的伯努利现象及其原理解释
1、飞机
飞机机翼的翼型都是经过特殊设计的,当气流经过机翼上下表面时,上表面路程要比下表面长,气流在上表面的流速要比在下表面流速快。根据伯努利定理知,流速大的地方压强小,流速小的地方压强大,因此下表面的压强大于上表面的压强,由此产生压力差,这个压力差就是使飞机飞起来的升力。
2、气球
气球有热气球和充有氢气(或氦气)的气球,它们都是利用气球平均密度小于大气密度在大气中上浮。跟液体中物体上浮的不同,是高空大气稀薄,也就是密度较小,大气压也小,气球会向外膨胀。到整个气球的平均密度跟外面大气的密度相等的时候,气球不会再上升。
为了气球继续上升,办法是减小气球的质量,具体方法是将气球下面携带的沙袋丢掉一些。将气球里的气体放掉一些,体积减小,平均密度增大,气球就下降。
3、刮风
当刮风时,屋面上的空气流动得很快,等于风速,而屋面下的空气几乎是不流动的。根据伯努利原理,这时屋面下空气的压力大于屋面上的气压。要是风越刮越大,则屋面上下的压力差也越来越大。一旦风速超过一定程度,这个压力差就“哗”的一下掀起屋顶的茅草,使其七零八落地随风飘扬。
4、喝水
人喝水时,同样应用到伯努利效应。当你把杯子举到口边时,你的嘴会习惯地去“吸”杯中的水。这时,胸部扩大,肺里和嘴里的气体压强减小,嘴附近的空气就向嘴里跑。
并且越靠近嘴的空气跑的(流动)的越快,对水面的压强也就越小。于是对于杯里的水面来说,近嘴部分受到空气的压强小,较远部分则大,在不等的压强作用下,近嘴部分的水面就稍微高了一点起来,超过杯沿流到口内。
5、火车站站台安全线
火车站站台上,离站台边缘1米左右的地方都会标有一条安全线,候车时乘客必须在安全线后,这就是防止“伯努利效应”造成危害。
根据“伯努利效应”,流体流动速度加快,它们对旁侧的压力就会减小。火车高速驶过,会对站在它旁边的人产生很大的力把人“推”向火车。曾有人测算过,当火车以50km/h的速度驶过时,产生的力相当于用78牛的力把人从背后“推”向火车。
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