اصل برنولی و کاربردهای آن در زندگی روزمره

reza._y

کاربر فعال
اصل برنولی یکی از مهم‌ترین مفاهیم مکانیک سیالات است. این اصل می‌گوید:
هرجا سرعت جریان یک سیال (مثل هوا یا آب) زیاد شود، فشار آن نقطه کم می‌شود.


فرمول کلی برنولی:
{\displaystyle {v^{2} \over 2}+gh+{P \over \rho }=b}

🔹 که در آن:

{\displaystyle v}
سرعت شاره

g
{\displaystyle g}
شتاب گرانش زمین

h
{\displaystyle h}
ارتفاع از نقطه‌ای دلخواه در جهت گرانش زمین

P
{\displaystyle P}
فشار در شاره

ρ چگالی شاره

و b عددی ثابت معروف به «ثابت برنولی» است. معادله بالا به شرطی درست است که جریان پایا، ناکشسان و تراکم‌ناپذیر باشد و از اصطکاک صرف نظر کنیم و همچنین در مسیر حرکت سیال مبادله گرما یا کار نداشته باشد.


مثال‌های روزمره از اصل برنولی​


  • پرواز هواپیما: شکل بال هواپیما طوری طراحی شده که جریان هوا روی بال سریع‌تر حرکت کند. سرعت بیشتر یعنی فشار کمتر؛ در نتیجه فشار زیر بال بیشتر می‌شود و نیروی بالابرنده ایجاد می‌کند.
  • توپ فوتبال با کات: وقتی توپ اسپین می‌گیرد، سرعت جریان هوا در یک طرف توپ بیشتر می‌شود و فشار آن طرف کاهش می‌یابد. اختلاف فشار باعث انحراف توپ در هوا می‌شود.
  • اسپری و خوشبوکننده‌ها: جریان سریع هوا در لوله باریک، فشار را کم می‌کند و مایع از مخزن بالا کشیده می‌شود و به صورت ذرات پخش می‌گردد.
  • دودکش خانه‌ها: باد وقتی از روی دهانه دودکش رد می‌شود، سرعت می‌گیرد و فشار آنجا کم می‌شود. فشار بیشتر داخل خانه، دود را به سمت بیرون هل می‌دهد.

نتیجه: اصل برنولی یک رابطه ساده بین فشار، سرعت و ارتفاع سیال برقرار می‌کند، اما همین قانون ساده، اساس کار هواپیما، موتور، پمپ‌ها و حتی خیلی از اتفاقات روزمره اطراف ماست.
 

Similar threads

بالا