Закон Бернулли

   Скорость движения жидкости, которая численно равна отношению расхода жидкости Q к площади живого сечения. Определяется как средняя скорость, при которой жидкость движется мимо заданной точки (м/с).

   При уменьшении сечения трубопровода или размера трубы, скорость потока – увеличивается. В широких частях трубопровода скорость потока – уменьшается.

   При одинаковом объеме передачи жидкости, скорость жидкости может меняться в зависимости от сечения трубопровода.

   Сила давления, которая заставляет жидкость течь по трубе, — это и есть упругая сила сжатия жидкости. Когда мы говорим, что жидкость несжимаема, то имеем лишь в виду, что она не может быть сжата настолько, чтобы заметно изменился ее объем, но очень малое сжатие, вызывающее появление упругих сил, неизбежно происходит. Эти силы и создают давление жидкости. Вот это сжатие жидкости и уменьшается в узких частях трубы, компенсируя рост скорости. В узких местах труб давление жидкости должно быть поэтому меньше, чем в широких.

   Давление текущей жидкости больше в тех сечениях потока, в которых скорость ее движения меньше, и, наоборот, в тех сечениях, в которых скорость больше, давление меньше.

Как это ни покажется странным, но когда жидкость «протискивается» через узкие участки трубы, то ее сжатие не увеличивается, а уменьшается. И опыт хорошо это подтверждает.

nothing

   Если трубу, по которой течет жидкость, снабдить впаянными в нее открытыми трубками — манометрами (p1 и p2), то можно будет наблюдать распределение давления вдоль трубы. В узких местах трубы высота столба жидкости в манометрической трубке меньше, чем в широких. Это означает, что в этих местах давление меньше. Чем меньше сечение трубы, тем больше в ней скорость течения и меньше давление. 

   Другими словами, подъём давления жидкости сопровождается уменьшением скорости и наоборот, увеличение скорости жидкости приводит к уменьшению давления.

   В повседневной жизни закон Бернулли можно наблюдать, сидя у камина. При сильном ветре скорость воздушного потока возрастает, и, соответственно, падает давление. И так как давление воздуха в комнате выше, пламя, уходит вверх по дымоходу.

   В природе закон Бернулли проявляется во время урагана, когда из-за сильного ветра с домов слетают крыши. Это происходит, потому что скорость, с которой движется воздух вверху, очень большая, тогда как на чердаке она равна нулю. Как вы уже узнаете, там, где скорость потока больше, давление меньше, а там, где скорость меньше, давление больше. В результате образовавшейся разности давлений ураган и срывает кровлю.