關(guān)于伯努利定律在生活中的應(yīng)用,伯努利定律這個問題很多朋友還不知道,今天小六來為大家解答以上的問題,現(xiàn)在讓我們一起來看看吧!
1、在一個流體系統(tǒng),比如氣流、水流中,流速越快,流體產(chǎn)生的壓力就越小,這就是被稱為“流體力學(xué)之父”的丹尼爾·伯努利1738年發(fā)現(xiàn)的“伯努利定律”。
2、這個壓力產(chǎn)生的力量是巨大的,空氣能夠托起沉重的飛機(jī),就是利用了伯努利定律。
3、飛機(jī)機(jī)翼的上表面是流暢的曲面,下表面則是平面。
4、這樣,機(jī)翼上表面的氣流速度就大于下表面的氣流速度,所以機(jī)翼下方氣流產(chǎn)生的壓力就大于上方氣流的壓力,飛機(jī)就被這巨大的壓力差“托住”了。
5、當(dāng)然了,這個壓力到底有多大,一個高深的流體力學(xué)公式“伯努利方程”會去計算它。
6、伯努利開辟并命名了流體動力學(xué)這一學(xué)科,區(qū)分了流體靜力學(xué)與動力學(xué)的不同概念。
7、1738年,他發(fā)表了十年寒窗寫成的《流體動力學(xué)》一書。
8、他用流體的壓強(qiáng)、密度和流速等作為描寫流體運(yùn)動的基本概念,引入了“勢函數(shù)”“勢能”(“位勢提高”)來代替單純用“活力’討論,從而表述了關(guān)于理想流體穩(wěn)定流動的伯努利方程,這實質(zhì)上是機(jī)械能守恒定律的另一形式。
9、他還用分子與器壁的碰撞來解釋氣體壓強(qiáng),并指出,只要溫度不變,氣體的壓強(qiáng)總與密度成正,與體積成反比,用此解釋了玻意耳定律。
10、伯努利方程 設(shè)在右圖的細(xì)管中有理想流體在做定常流動,且流動方向從左向右,我們在管的a1處和a2處用橫截面截出一段流體,即a1處和a2處之間的流體,作為研究對象.設(shè)a1處的橫截面積為S1,流速為V1,高度為h1;a2處的橫截面積為S2,流速為V2,高度為h2. 思考下列問題: ①a1處左邊的流體對研究對象的壓力F1的大小及方向如何 ②a2處右邊的液體對研究對象的壓力F2的大小及方向如何 ③設(shè)經(jīng)過一段時間Δt后(Δt很小),這段流體的左端S1由a1移到b1,右端S2由a2移到b2,兩端移動的距離分別為ΔL1和ΔL2,則左端流入的流體體積和右端流出的液體體積各為多大 它們之間有什么關(guān)系 為什么 ④求左右兩端的力對所選研究對象做的功 ⑤研究對象機(jī)械能是否發(fā)生變化 為什么 ⑥液體在流動過程中,外力要對它做功,結(jié)合功能關(guān)系,外力所做的功與流體的機(jī)械能變化間有什么關(guān)系 推導(dǎo)過程: 如圖所示,經(jīng)過很短的時間Δt,這段流體的左端S1由a1移到b1,右端S2由a2移到b2,兩端移動的距離為ΔL1和ΔL2,左端流入的流體體積為ΔV1=S1ΔL1,右端流出的體積為ΔV2=S2ΔL2. 因為理想流體是不可壓縮的,所以有 ΔV1=ΔV2=ΔV 作用于左端的力F1=p1S2對流體做的功為 W1=F1ΔL1 =p1·S1ΔL1=p1ΔV 作用于右端的力F2=p2S2,它對流體做負(fù)功(因為右邊對這段流體的作用力向左,而這段流體的位移向右),所做的功為 W2=-F2ΔL2=-p2S2ΔL2=-p2ΔV 兩側(cè)外力對所選研究液體所做的總功為 W=W1+W2=(p1-p2)ΔV 又因為我們研究的是理想流體的定常流動,流體的密度ρ和各點的流速V沒有改變,所以研究對象(初態(tài)是a1到a2之間的流體,末態(tài)是b1到b2之間的流體)的動能和重力勢能都沒有改變.這樣,機(jī)械能的改變就等于流出的那部分流體的機(jī)械能減去流入的那部分流體的機(jī)械能,即 E2-E1=ρ()ΔV+ρg(h2-h1)ΔV 又理想流體沒有粘滯性,流體在流動中機(jī)械能不會轉(zhuǎn)化為內(nèi)能 ∴W=E2-E1 (p1-p2)ΔV=ρ(-))ΔV+ρg(h2-h1)ΔV 整理后得:整理后得: 又a1和a2是在流體中任取的,所以上式可表述為 上述兩式就是伯努利方程. 當(dāng)流體水平流動時,或者高度的影響不顯著時,伯努利方程可表達(dá)為 該式的含義是:在流體的流動中,壓強(qiáng)跟流速有關(guān),流速V大的地方壓強(qiáng)p小,流速V小的地方壓強(qiáng)p大.。
本文分享完畢,希望對大家有所幫助。
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