Hva er forholdet mellom hastighet og trykk?


Beste svaret

Trykk er en kraft per arealeenhet, for eksempel pounds per kvadrattomme (PSI). Formelen for trykk er P = F / A. P være trykk, F være kraft og A være område. Vi vet fra Issac Newtons andre lov at kraft er en masse ganger akselerasjonen eller F = ma. F være kraft, m være masse og være-akselerasjon. Fra kinematikk vet vi at akselerasjon er avledet av hastighet med hensyn til tid eller a = dv / dt. Dv / dt er notasjonen av avledet av hastighet med hensyn til tid. Nå kan vi erstatte dv / dt for a i kraftligningen som gir F = m * (dv / dt) og deretter erstatte denne nye kraftligningen i trykkligningen, og vi har en ny ligning for trykk:

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

Hvis du har en konstant hastighet i stedet for en ligning på grunn av tid, ville det ikke være noen kraft, så det ville ikke være noe trykk. Dette er fordi det må være en akselerasjon for å ha en kraft og konstant hastighet betyr at det ikke er noen akselerasjon.

Hvis du leter etter hastighet når det gjelder trykk, så kan du bruke denne ligningen:

v = int [(PA / m) dt]

int bare å være notasjonen for integral

Svar

Hastighet og trykk er omvendt proporsjonal til tverrsnittet av kroppen som en væske strømmer gjennom.

vurder figur 1: En ideell væske (som ikke har viskositet (friksjon) blant partiklene) strømmer gjennom røret.

La oss se på delen AB av dette røret. Vi kan si at partikkelen som forlater røret på 1 sekund er lik partikkelen som kommer inn i røret på 1 sekund.

La oss anta at 10 partikler kan komme inn av gangen til A på en gang og bare og bare 2 partikler kan gå via B om gangen.

la oss si at 10 partikler kommer inn i røret per sekund som betyr at 10 partikler må forlate røret per sekund, men bare To partikler kan forlate røret samtidig for å gjøre dette mulig må røret skille ut 2 partikler på 0,2 sekunder, dvs. partikkelen ved A tar 1 sekund for å dekke «x» -avstanden og partikkelen ved B tar 0,2 sekunder for det samme.

Vi kan således konkludere med at hastigheten på partikler ved B er mer enn hastigheten på partikler ved A

tverrsnittsarealet ved A> tverrsnittsareal ved B

Trykk er øyeblikksendring på veggene til en beholder på grunn av partikler som kolliderer på veggene per arealenhet (flere kollisjoner i et sekund per enhetsareal er mer trykkfilt)

Se nå til figur 2:

Det er en ball som spretter mellom to vegger med konstant hastighet og skaper noe trykk ved kollisjonspunktet.

Hvis nå en av veggen begynner å bevege seg mot den andre da øker antall kollisjoner av ballen på veggen (e) per tidsenhet, og trykket som føles av veggene øker, selv om ballens hastighet forblir uendret

Nå tilbake til figur 1: Det samme skjer her Når partiklene beveger seg mot B, kommer rørveggene nærmere og nærmere hverandre, og partiklene har en tendens til å kollidere flere ganger med veggene per sekund, og en økning i trykk observeres.

Så ovenfor uttalelse har blitt bevist i lekmannsbetegnelser.

Les Bernoullis prinsipp for en mer formell tilnærming

Håper det kan hjelpe: D

Legg igjen en kommentar

Din e-postadresse vil ikke bli publisert. Obligatoriske felt er merket med *