История физики в вопросах и задачах. Факультативные занятия по физике

Закон Бернулли 10 класс

БЕРНУЛЛИ (Bernoulli) Даниил ( ) В труде «Гидродинамика» (1738), вывел основное уравнение стационарного движения идеальной жидкости, носящее его имя. Разработал кинетические представления о газах.

Закон Бернулли При переходе жидкости с участка трубы с большим сечением на участок с меньшим сечением скорость течения возрастает, т. е. жидкость движется с ускорением. Следовательно, на жидкость действует сила. В горизонтальной трубе эта сила может возникнуть только из-за разности давлений в широком и узком участках трубы. Давление в широком участке трубы должно быть больше чем в узком участке.

Давление в жидкости, текущей по горизонтальной трубе переменного сечения, больше в тех сечениях потока, в которых скорость ее движения меньше, и наоборот, давление меньше в тех сечениях, в которых скорость больше. Справедливо для стационарного потока идеальной несжимаемой жидкости. Закон Бернулли

Проделайте опыт: возьмите полоску бумаги и дуйте вдоль ее верхней поверхности, при этом полоска поднимается вверх. Давление газа над полоской меньше давления снизу. Закон Бернулли относится не только к жидкости, но и к газу, если его объем не изменяется.

Осенью 1912 года произошло столкновение одного из крупнейших в то время судов океанского парохода «Олимпик» с гораздо меньшим судном – броненосным крейсером «Гаук», который плыл параллельно ему с большей скоростью на расстоянии сотни метров. Когда оба судна заняли положение, изображенное на рисунке, произошло нечто неожиданное: меньшее судно стремительно свернуло с пути, повернулось носом к большому пароходу и двинулось прямо на него. Так случилась авария: «Гаук» проделал в борту «Олимпика» большую пробоину. Задача 1

Олимпик Гаук

Морской суд не усмотрел здесь ничего необычного (простая нераспорядительность капитана «Олимпика») и признал его виновником столкновения, так как он не отдал никаких распоряжений уступить дорогу идущему наперерез «Гауку». Согласны ли вы с решением суда?

Олимпик Гаук Р внеш. Р внутр

Задача 2. Более 150 лет ученые всего мира не могли объяснить загадку пульверизатора, которым на протяжении этих же 150 лет пользовались парикмахеры, опрыскивая духами модные тогда парики. Как мы сегодня объясняем действие этого прибора?

Уравнение Бернулли* ρv 2 /2+ρgh+p=cоnst Закон сохранения механической энергии при стационарном движении идеальной несжимаемой жидкости по трубе переменного сечения: сумма давлений остается неизменной вдоль всей трубы ρv 2 /2 – скоростной напор, p – стационарное давление, ρgh – гидростатическое давление. ρv 2 /2+ρgh+p=cоnst Закон сохранения механической энергии при стационарном движении идеальной несжимаемой жидкости по трубе переменного сечения: сумма давлений остается неизменной вдоль всей трубы ρv 2 /2 – скоростной напор, p – стационарное давление, ρgh – гидростатическое давление.

Торричелли Эванжиниста ( ) Итальянский физик и математик. Ученик Г.Галилея Изобрел ртутный термометр,открыл существование атмосферного давления и вакуума. Вывел формулу, которая была названа его именем.

Формула Торричелли* При истечении идеальной несжимаемой жидкости из отверстия в боковой стенке или дне скорость жидкости вблизи поверхности в широком сосуде пренебрежимо мала, уравнение Бернулли принимает вид: ρgh+p 0 = ρv 2 /2+ p 0, где p 0 - атмосферное давление, h - перепад высот. Формула Торричелли: v = (2gh)½ При истечении идеальной несжимаемой жидкости из отверстия в боковой стенке или дне скорость жидкости вблизи поверхности в широком сосуде пренебрежимо мала, уравнение Бернулли принимает вид: ρgh+p 0 = ρv 2 /2+ p 0, где p 0 - атмосферное давление, h - перепад высот. Формула Торричелли: v = (2gh)½

Ответы Задача 1. В промежутке между параллельно движущимися кораблями скорость воды велика, с внешней стороны – мала. Поэтому давление на корабли извне значительно превышает давление воды на них изнутри. Эти внешние силы давления и сближают корабли. Пока не строили очень крупных судов, явление это не проявлялось с такой силой. Для больших судов явление притяжение сделалось гораздо заметнее; сейчас с ним считаются капитаны всех судов. Задача 2. В устройстве пульверизатора используется принцип Бернулли. Когда воздух продувается через горизонтальную трубку, оканчивающую сужением, то вследствие возрастания его скорости в месте сужения давление в струе падает. Таким образом, над вертикально расположенной трубкой давление в в воздушной струе будет меньше атмосферного. Поэтому атмосферное давление «гонит» жидкость из сосуда вверх по вертикальной трубке, выходя из отверстия которой жидкость распыляется воздушной струей. Решите: Степанова Г.Н. Задачник по физике 480 – 483.