Fluids
Tub de Venturi
Observa com el flux s'accelera al coll estret: la pressió baixa (Bernoulli).
Tub de Venturi — simulació interactiva de Fluids. Observa com el flux s'accelera al coll estret: la pressió baixa (Bernoulli). Laboratori virtual de física gratuït al navegador, amb mesures SI en directe i tutorial guiat.
Efecte Bernoulli
En un tub de Venturi, el fluid s'accelera en un coll estret i la pressió baixa.
La conservació de la massa exigeix flux més ràpid on la secció és més petita. L'equació de Bernoulli lliga la velocitat més alta amb la pressió més baixa al coll.
- A₁v₁ = A₂v₂
- P + ½ρv² = constant
Resum de la investigació
Planifica la pregunta abans d'obrir el laboratori
El resum reflecteix la pàgina prerenderitzada: la pregunta conductora, les prediccions rivals, els rols de les variables, les lleis que governen, la configuració, l'anàlisi i les preguntes d'extensió es mantenen visibles i en aquest ordre.
Pregunta conductora
L'aigua flueix per una canonada que s'estreny a mig camí, com una mànega de jardí amb el polze al final. Què passa amb la pressió de l'aigua a la secció estreta?
Prediccions a valorar
- La pressió augmenta a la secció estreta perquè l'aigua hi és més comprimida.
- La pressió disminueix a la secció estreta perquè l'aigua s'accelera.
- La pressió es queda igual a tot arreu: només canvia la velocitat.
Rols de les variables
El que tu defines:
- Àrea de la secció ampla A₁ (m²)
- Àrea del coll A₂ (m²)
- Velocitat d'entrada v₁ (m/s)
El que tu mesures:
- Velocitat al coll v₂ (m/s)
- Canvi de pressió ΔP = P₂ − P₁ (kPa)
Com funciona la investigació
- Obre el predefinit «Tub de Venturi» i prem Restableix. L'aigua flueix estable per una canonada amb una secció ampla (A₁) i un coll estret (A₂).
- Activa les lectures de velocitat al coll i de caiguda de pressió.
- Defineix l'àrea de la secció ampla, l'àrea del coll i la velocitat d'entrada per a cada prova, i enregistra les lectures de velocitat al coll i de caiguda de pressió.
Equació governant
Equació de continuïtat — A₁·v₁ = A₂·v₂
Per a un fluid incompressible en una canonada, el cabal (àrea × velocitat) ha de ser el mateix a tot arreu de la canonada: A₁v₁ = A₂v₂. Estrenyir la canonada força el fluid a accelerar.
Equació de Bernoulli — P₁ + ½ρv₁² = P₂ + ½ρv₂²
Al llarg d'una línia de corrent horitzontal, la pressió d'un fluid més la seva energia cinètica per volum es manté constant: P₁ + ½ρv₁² = P₂ + ½ρv₂². On la velocitat augmenta, la pressió ha de baixar per compensar.
El que el full imprimible demana treballar a l'alumne
- Per a una prova, calcula v₂ = A₁v₁/A₂ per continuïtat i després ΔP = P₂ − P₁ = ½ρ(v₁² − v₂²) per l'equació de Bernoulli. Compara totes dues amb les lectures: ΔP surt negatiu, que és com es veu «la pressió ha baixat al coll» com a nombre amb signe.
- Explica, en termes de conservació de l'energia, per què la pressió d'un fluid ha de baixar on la seva velocitat augmenta en una canonada horitzontal.
On apareix això més enllà del laboratori
- Els carburadors i els atomitzadors de perfum fan servir l'efecte Venturi per aspirar un segon fluid al coll estret. Amb les teves dades de canvi de pressió, explica per què una regió de baixa pressió allà pot estirar líquid cap amunt per un tub lateral.
- L'experiment «Ala d'avió» fa servir aquest mateix model de continuïtat + Bernoulli amb aire en lloc d'aigua. Esperaries que la diferència de pressió fos més gran o més petita per a les mateixes velocitats i àrees? Per què?
- AP Physics 1 — Unit 8: Fluids
- General High School Physics — Fluids & pressure
- NGSS High School Physics — Forces and Newton's second law
- Benvingut a Venturi de fluids
- Prem Reprodueix
- Coll ràpid, pressió baixa
- Obre el panell de Propietats
- Ho has aconseguit!
Obre la simulació interactiva per construir l'escena, prem Reprodueix i explora amb mesures en directe i un tutorial guiat.
Obre el laboratori interactiu →
Descarrega el full de treball →