Vad är sambandet mellan hastighet och tryck?


Bästa svaret

Tryck är en kraft per ytenhet, till exempel pund per kvadrattum (PSI). Formeln för tryck är P = F / A. P är tryck, F är kraft och A är område. Vi vet från Issac Newtons andra lag att kraften är en massa gånger dess acceleration eller F = ma. F är kraft, m är massa och en är acceleration. Från kinematik vet vi att acceleration är härledda av hastighet med avseende på tid eller a = dv / dt. Dv / dt är beteckningen på derivat av hastighet med avseende på tid. Nu kan vi ersätta dv / dt för a i kraftekvationen som ger F = m * (dv / dt) och sedan ersätta den här nya kraftekvationen i tryckekvationen och vi har en ny ekvation för tryck:

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

Om du har en konstant hastighet istället för en ekvation på grund av tiden, skulle det inte finnas någon kraft så det skulle inte finnas något tryck. Detta beror på att det måste finnas en acceleration för att ha en kraft och konstant hastighet betyder att det inte finns någon acceleration.

Om du letar efter hastighet i termer av tryck kan du använda denna ekvation:

v = int [(PA / m) dt]

int är bara notationen för integral

Svar

Hastighet och tryck är omvänt proportionell till kroppens tvärsnitt genom vilket en vätska flyter.

överväga figur 1: En idealvätska (som inte har viskositet (friktion) bland partiklarna) strömmar genom röret.

Låt oss överväga delen AB i detta rör. Vi kan säga att partikeln som lämnar röret på 1 sekund är lika med partikel som kommer in i röret på 1 sekund.

Låt oss anta att 10 partiklar kan komma in åt gången till A på en gång och endast och bara 2 partiklar kan lämna via B åt gången.

låter oss säga att 10 partiklar kommer in i röret per sekund, vilket innebär att 10 partiklar måste lämna röret per sekund, men bara Två partiklar kan lämna röret på en gång så för att göra detta möjligt kommer röret att behöva mata ut 2 partiklar på 0,2 sekunder, dvs. partikeln vid A tar 1 sekund för att täcka ”x” -avståndet och partikeln vid B tar 0,2 sekunder för samma.

Vi kan således dra slutsatsen att partikelhastigheten vid B är mer än partiklarnas hastighet vid A

tvärsnittsarea vid A> tvärsnittsarea vid B

NU

Tryck är förändring av ögonblick som känns på behållarens väggar på grund av partiklar som kolliderar vid dess väggar per ytenhet (fler kollisioner på en sekund per ytenhet mer är tryckfilten)

Se nu till figur 2:

Det finns en boll som studsar mellan två väggar med konstant hastighet och skapar ett visst tryck vid kollisionspunkten.

Om nu en av väggen börjar röra sig mot den andra sedan ökar antalet kollisioner av kulan på väggen (arna) per tidsenhet och trycket som känns av väggarna ökar även om kulans hastighet förblir oförändrad

Nu tillbaka till figur 1: Samma sak händer här när partiklarna rör sig mot B kommer rörets väggar närmare och närmare varandra och partiklarna tenderar att kollidera fler gånger med väggarna per sekund och en ökning av trycket observeras

Så ovan uttalande har bevisats i lekmän.

Läs Bernoullis princip för ett mer formellt tillvägagångssätt

Hoppas att det kan hjälpa: D

Lämna ett svar

Din e-postadress kommer inte publiceras. Obligatoriska fält är märkta *