Prinsipyo ni Bernoulli
Ang gumagalaw na fluid ay nagpapalit ng pressure sa bilis: saan man ito mas mabilis dumaloy, mas kaunti itong tulak pahilang, kaya bumababa ang pressure nito. Kaya nga ang hangin na dumadaan sa kurbadang pakpak o tubig na dumadaan sa makitid na tubo ay nasa mas mababang pressure kaysa mas mabagal na fluid sa palibot nito.
Ang Formula
P + ½ · ρ · v² = constant
- P — presyon (Pa): ang tulak na ginagawa ng fluid kada unit area
- ρ — densidad (kg/m³): magkano karaming mass ang naka-pack sa bawat cubic metro ng fluid
- v — bilis (m/s): gaano kabilis dumadaloy ang fluid sa puntong iyon
Halimbawang Nalutas
Ang tubig sa 1000 kilogram kada cubic metro ay dumadaloy sa 2 metro kada segundo sa malawak na tubo, tapos bumibilis sa 4 metro kada segundo sa makitid na bahagi. Magkano ang pagbaba ng pressure?
- ρ = 1000 kg/m³
- v₁ = 2 m/s
- v₂ = 4 m/s
- ΔP = ½ · ρ · (v₂² − v₁²)
- ΔP = ½ · 1000 kg/m³ · (16 − 4) m²/s²
ΔP = 6000 Pa
Subukin ang iyong sarili
Ang tubig ay dumadaloy mula sa malawak na tubo patungo sa makitid na bahagi, kaya tumataas ang bilis nito. Ano ang nangyayari sa pressure nito sa makitid na bahagi?
- Tumataas
- Tamang sagot: Bumababa
- Pareho pa rin
Tama! Mas mabilis na daloy ay mas mababang pressure — iyan ang prinsipyo ni Bernoulli sa aksyon.
Parehong tubig, pareho pa ring 1000 kilogram kada cubic metro, ngayon naman 1 metro kada segundo sa malawak na tubo, ngunit ngayon ay bumibilis sa 3 metro kada segundo sa makitid na bahagi. Ano ang pagbaba ng pressure?
- Tamang sagot: 4000 Pa
- 8000 Pa
- 1000 Pa
Eksakto — ΔP = ½ · 1000 · (9 − 1) = ½ · 1000 · 8 = 4000 Pa.
Saan Mo Ito Makikita
Ang pakpak ng eroplano ang klasikong kaso: ang hangin na dumadaan sa kurbadang bahagi sa itaas ay gumagalaw nang mas mabilis kaysa sa hangin sa ilalim, kaya ayon sa prinsipyong ito ay bumababa ang pressure ng hangin sa itaas, at mas malakas na tinutulak paitaas ang pakpak mula sa ibaba kaysa sa pag-press dito nang pababa mula sa itaas. Ang parehong tambalang 'mabilis na daloy, mababang pressure' ang humihila papaloob sa shower curtain sa ibabaw ng umaagos na tubig at nagpapadikit ng dalawang piraso ng papel kapag humihip ka sa pagitan nila.
Karaniwang Mga Pagkakamali
Ang instinct na pagkakamali ay binabaligtad ang prinsipyo: dahil mas mabilis gumagalaw ang fluid sa makitid na bahagi, siguradong mas malakas itong tumutulak doon — sa katunayan, ang mas mabilis na daloy ay nangangahulugan ng mas mababang pressure, dahil ang bilis ay binili sa kapalit na pressure. Bantayan din ang algebra: nakadepende ang pagbababa sa pagkakaiba ng mga squared na bilis, v₂² − v₁² — i-square muna ang bawat bilis, pagkatapos ay bawasin. Para sa mga bilis na 2 at 4 m/s, ang squared difference ay 16 − 4 = 12, hindi (4 − 2)² = 4.
Paano Ito Konektado
Ito ay energy conservation na inilapat sa isang umaagos na fluid: ang ½ · ρ · v² na term ay kinetic energy bawat unit volume, at ang pressure ay naka-imbak na kakayahang tumulak ng fluid, na lumilipat-lipat nang pabalik-balik sa kahabaan ng isang streamline habang nananatiling constant ang kabuuan nila. Kinukumpleto nito ang unit sa fluids — pressure sa pahinga, pressure na naipapasa, pressure bilang buoyancy, at sa wakas ay pressure na ipinagpalit sa bilis.