Mi a kapcsolat a sebesség és a nyomás között?


Legjobb válasz

A nyomás egy egységnyi területre eső erő, például font per négyzet hüvelyk (PSI). A nyomás képlete P = F / A. P jelentése nyomás, F erő és A terület. Issac Newton második törvényéből tudjuk, hogy az erő tömegének a gyorsulása vagy F = ma szorzata. F erő, m tömeg és lény gyorsulás. A kinematikából tudjuk, hogy a gyorsulás a sebesség deriváltja az idő vagy a = dv / dt vonatkozásában. A Dv / dt a sebesség deriváltjának jelölése az idő függvényében. Most helyettesíthetjük a dv / dt-t az erőegyenletben, amely F = m * (dv / dt), majd ezt az új erőegyenletet behelyettesítjük a nyomásegyenletbe, és új nyomásegyenletet kapunk:

P = [m * (dv / dt)] / A

Ha az idő miatt egyenlet helyett állandó sebesség van, akkor nem lenne erő, így nem lenne nyomás. Ennek oka az, hogy gyorsulásnak kell lennie ahhoz, hogy erőhöz jusson, és az állandó sebesség azt jelenti, hogy nincs gyorsulás.

Ha a sebességet a nyomás szempontjából szeretné keresni, használhatja ezt az egyenletet:

v = int [(PA / m) dt]

int csak az integrál jelölése

Válasz

A sebesség és a nyomás fordítottan arányos a test keresztmetszetének területére, amelyen keresztül folyadék folyik.

vegyük figyelembe az 1. ábrát: Ideális folyadék (amelynek részecskéi között nincs viszkozitás (súrlódás)) átfolyik a csövön.

Tekintsük ennek a csőnek az AB részét. Mondhatjuk, hogy a csőből 1 másodperc alatt távozó részecske egyenlő azzal, hogy a csőbe 1 másodperc alatt belépnek a részecskék.

Tegyük fel, hogy 10 részecske léphet be egyszerre A-n keresztül és csak, és egyszerre csak 2 részecske távozhat B-n keresztül.

Mondjuk, hogy másodpercenként 10 részecske lép be a csőbe, ami azt jelenti, hogy 10 részecskének el kell hagynia a csövet másodpercenként. 2 részecske egyszerre elhagyhatja a csövet ennek lehetővé tétele érdekében a csőnek 2 részecskét kell kiadnia 0,2 másodperc alatt, azaz az A részecske 1 másodpercet vesz igénybe az „x” távolság megtételéhez, a B részecske pedig 0,2 másodpercet vesz igénybe.

Mi így arra a következtetésre juthat, hogy a részecskék sebessége B-nál több, mint a részecskék sebessége A-nál.

A keresztmetszet területe A-nál> keresztmetszet területe B-nél

MOST

A nyomás a tartály falán érzett pillanatnyi változás, amelynek oka a részecskék ütközése a falánál egységnyi területen (több ütközés másodpercenként egységnyi területen nagyobb, mint a nyomás érezhető).

Most lásd: 2. ábra:

Két fal között állandó sebességgel ugrál egy labda, amely némi nyomást okoz az ütközés helyén.

Ha most az egyik fal elkezd mozogni a másik felé akkor a gömb ütközéseinek száma a falon (falakon) időegységenként növekszik, és a falak által érzett nyomás növekszik, bár a golyó sebessége változatlan marad

Most térjünk vissza az 1. ábrára: Ugyanez történik itt amint a részecskék B felé haladnak, a cső falai egyre közelebb kerülnek egymáshoz, és a részecskék másodpercenként többször ütköznek a falakkal, és nyomásnövekedés figyelhető meg.

Tehát a fentiek állítás laikus szempontból bebizonyosodott.

Olvassa el Bernoulli elvét a formálisabb megközelítésért

Remélem, ez segíthet: D

Vélemény, hozzászólás?

Az email címet nem tesszük közzé. A kötelező mezőket * karakterrel jelöltük