اصل برنولی
جایگاه درس

اصل برنولی - آموزش تصویری - زبان ساده


اصل برنولی موارد زیر مکمل هم هستند. برای یادگیری پایدار، از همه آنها استفاده کنید:
1- متن را بخوانید
2- در آزمون شرکت کنید
توضیح بیشتر: دکمه راهنما در نوار بالایی را کلیک کنید .

1 - اصل برنولی


دانیل برنولی

این اصل نشان می دهد که سرعت حرکت یک شاره( یعنی گاز یا مایع )  با فشار آن، چه رابطه ای دارد. این رابطه دلیل بسیاری از پدیده های مربوط به شاره ها را بیان می کند. در واقع یک رابطه مهم در ارتباط با  شاره هایی است که در حال حرکت اند. 

اگر بخواهیم با مبحث فشار در فصل قبل مقایسه کنیم، در آنجا رابطه و فرمول فشار را برای شاره ساکن بررسی کردیم. اما وقتی که شاره در حال حرکت باشد، موضوع بسیار پیچیده می شود. البته نیاز نیست نگران شوید زیرا ما نباید وارد این پیچیدگی ها شویم. بنابراین برای شاره هایی که در حال حرکت هستند، اصل برنولی به کار می رود.

 اصل برنولی: در مسیر حرکت شاره، با افزایش تندی، فشار آن کاهش می یابد.


مفهوم اصل برنولیتوجه:

به طور خلاصه:

 هر جا عرض مسیر کمتر شود( مثلا دهانه لوله ای که شاره در آن جریان دارد کمتر شود ) سرعت شاره بیشتر می شود و فشار کمتر می شود.

 هر جا عرض مسیر بیشتر شود سرعت شاره کمتر می شود و فشار بیشتر می شود.

هر جا فشار کمتر باشد مکش ایجاد می کند.


مثال 1: مثال اصل برنولی

فرض کنید در شکل روبرو، یک مایع از یک سمت لوله، وارد شده و از سمت دیگر خارج می شود:

الف) مایع در کدام ناحیه بیشترین سرعت و در کدام ناحیه کمترین سرعت را دارد؟

ب) در کدام ناحیه، فشار بیشترین مقدار و در کدام ناحیه کمترین  مقدار است؟

ج) اگر جهت حرکت مایع عوض شود چه تاثیری در پاسخ قسمت های قبل دارد؟

پاسخ:

الف) چون ناحیه B کمترین عرض را دارد پس مایع در این قسمت بیشترین سرعت را دارد. به دلیل مشابه ناحیه C بیشترین عرض را دارد پس مایع در این قسمت کمترین سرعت را دارد. 

ب) چون مایع در ناحیه C  کمترین سرعت را دارد پس بیشترین فشار مربوط به این قسمت است. به دلیل مشابه مایع در ناحیه B  بیشترین سرعت را دارد پس  این قسمت، کمترین فشار را دارد. 

ج) جهت حرکت مایع تاثیری در پاسخ های قبل ندارد.


مثال 2: اشتباه نقاش

دو هنرجوی نقاشی شکل یک شیر آب را مطابق شکل روبرو کشیدند. کدام یک درست است و چرا؟

پاسخ:
شکل 1 درست است زیرا در لحظه ای که آب از شیر جدا می شود سرعت کمتری دارد، اما هرچه به سمت پایین حرکت می کند سرعت آن بیشتر می شود. با توجه به اصل برنولی، هرچه سرعت شاره بیشتر شود سطح مقطع آن کم می شود . بنابراین آب در قسمت های پایین تر، باید باریک تر رسم شود.

مثال 3: حرکت دوچرخه سوار و کامیون

کامیونی با سرعت زیاد در حال عبور از کنار یک دوچرخه سوار است. کامیون هیچ تماسی با دوچرخه سوار ندارد؛ آیا ممکن است خطری دوچرخه سوار را تهدید کند؟

پاسخ:

بله، زیرا وقتی کامیون با سرعت زیاد حرکت می کند حجم زیادی از هوا را با سرعت جابجا می کند. این پدیده باعث می شود که فشار هوا در همان سمت کامیون کمتر باشد. در نتیجه مکش ایجاد کند و دوچرخه سوار را به سمت کامیون منحرف کند.


مثال 4: سطح مقطع بال هواپیما

چگونه شکل بال های هواپیما باعث می شود که این وسیله در هوا پرواز کند.

پاسخ:

شکل بال هواپیما طوری است که قسمت بالای آن قوس بیشتری دارد. بنابراین هوا در بالای آن مسافت بیشتری طی می کند پس با سرعت بیشتری حرکت می کند. در نتیجه فشار هوا، در بالای بال کمتر است. بنابراین، یک مکش رو به بالا ایجاد می شود.

 به این ترتیب هواپیما سقوط نمی کند. به همین دلیل است که اگر سرعت هواپیما کاهش پیدا کند ممکن است سقوط کند.


سوال های چهار گزینه ای

در سوالات زیر لطفا گزینه درست را انتخاب کنید.
1- آب در یک مسیر جریان دارد. در این صورت کدام عبارت زیر درست است؟
a-
b-
c-
d-
. . . . . .
 سوال از اصل برنولی
2- در شکل روبرو مایعی از داخل یک لوله در جریان است؟ کدام عبارت زیر درست است؟
a-
b-
c-
d-
. . . . . .
 اصل برنولی و اشتباه نقاش
3- با توجه به اصل برنولی شکل سمت راست ... و شکل سمت چپ ... رسم شده است.
a-
b-
c-
d-
. . . . . .
4- در یک جاده، کامیونی با سرعت زیاد از کنار یک دوچرخه سوار عبور می کند. فرض کنید هیچ تماسی با هم نداشتند. کدام عبارت زیر درست است؟
a-
b-
c-
d-
. . . . . .
5- کدام عبارت در باره حرکت هواپیما در هوا درست است؟
a-
b-
c-
d-
. . . . . .
 فشار سنج های متصل به مسیر شاره
6- مطابق شکل روبرو مایعی در یک لوله جریان دارد. به دو قسمت این لوله فشار سنج متصل کرده ایم . کدام گزینه درست است
a-
b-
c-
d-
. . . . . .

سوال های پرتکرار


اصل برنولی را به زبان ساده بیان کنید.

در مسیر حرکت مایع هرچه سرعت مایع بیشتر شود فشار کمتر است.

وقتی که یک وسیله نقلیه با سرعت زیاد و بدون تماس، از کنار شخصی عبور می کند چه تاثیری می تواند بر او داشته باشد؟

وقتی وسیله نقلیه با سرعت زیاد رد می شود هوای اطراف آن نیز حرکت می کرده و باعث کاهش فشار می گردد. این عمل با ایجاد مکش، شخص را اندکی به سمت خود می کشد.

چگونه با کمک اصل برنولی می توان حرکت هواپیما در هوا را توجیه کرد؟

به علت اینکه سطح بالایی بال هواپیما انحنای بیشتری دارد هوا در آنجا با سرعت بیشتری عبور می کند. در نتیجه فشار هوا در بالای بال کمتر از پایین بال است و این سبب مکش رو به بالا می شود.

امتیاز دهی

ممنون که با دادن امتیاز، باعث دلگرمی ما جهت ادامه کار می شوید.
1 2 3 4 5

تعداد رای = 2
میانگین امتیاز 5.00 از 5

بخش نظرات


نظر"زهرا":
دستتون درد نکنه عالی بود
پاسخ "ژرفنما" به این نظر : تشکر از لطف شما
نظر"فاطمه":
خیلی عالی بود توضیحاتتون کاملا مفهومی توضیح دادید
پاسخ "ژرفنما" به این نظر : سلام از اینکه حس می کنم توانستم مطلب مفیدی ارائه کنم خوشحالم. نظرات لطف شما به ما انرژی می دهد. خیلی لطف کردید
نظر"سید جلال":
بسیار عالی بود لطفا مطالب سایت بیشتر کنید و از فیلم آموزشی هم استفاده کنیدتشکر
پاسخ "ژرفنما" به این نظر : سلام ممنون در بیشتر فصول، در باره مطالب جالب مطالب ارائه کردیم. در مورد فیلم آموزشی برای برخی از فصل ها ساختیم. اما فعلا کامل نیست. موفق باشید

--------------