Venturi-effekten: Højere fart, lavere tryk

1 · Forudsig

Vand strømmer gennem et rør, der indsnævres på halvvejs, som en haveslange med tommelfingeren over enden. Hvad sker der med vandets tryk i det smalle parti?

• Trykket stiger i det smalle parti, fordi vandet er mere komprimeret.
• Trykket falder i det smalle parti, fordi vandet kommer hurtigere.
• Trykket er det samme hele vejen — kun farten ændrer sig.

2 · Opsætning

1. Åbn forudstillingen fluid-venturi, og tryk på Nulstil. Vandet strømmer jævnt gennem et rør med et bredt parti (A₁) og en smal hals (A₂).
2. Slå aflæsningerne af hastighed i halsen og trykfald til.
3. Indstil det brede partis areal, halsens areal og indløbshastigheden for hvert forsøg, og notér hastigheden i halsen og trykfaldet.

3 · Saml data

Afbild trykændringen ΔP (y-aksen) mod hastigheden i halsen v₂ (x-aksen) for dine tre forsøg.

4 · Analysér

1. Beregn for ét forsøg v₂ = A₁v₁/A₂ ud fra kontinuitet og derefter ΔP = P₂ − P₁ = ½ρ(v₁² − v₂²) ud fra Bernoullis ligning. Sammenlign begge med aflæsningerne — ΔP bliver negativ, og det er sådan, "trykket faldt i halsen" ser ud som en værdi med fortegn.
2. Forklar ud fra energibevarelse, hvorfor en væskes tryk må falde der, hvor dens hastighed stiger i et vandret rør.

5 · Udvid

1. Karburatorer og parfumeforstøvere bruger Venturi-effekten til at trække en anden væske ind i den smalle hals. Brug dine trykændringsdata til at forklare, hvorfor et lavtryksområde dér kan trække væske opad gennem et siderør.
2. Eksperimentet fluid-wing bruger den samme model med kontinuitet + Bernoulli, men med luft i stedet for vand. Ville du forvente, at trykforskellen er større eller mindre ved samme hastigheder og arealer? Hvorfor?

Fysikken bag dette eksperiment

← Tilbage til eksperimentet

138 gratis printbare fysik-labark