Venturi Effect: Bilisin, Babaan ang Pressure
1 · Humula
Ang tubig ay dumadaloy sa tubong pumipit gitna, gaya ng hose na may hinlalaki mo sa dulo. Ano ang nangyayari sa pressure ng tubig sa makitid na bahagi?
- Tumataas ang pressure sa makitid na bahagi dahil mas naka-compress ang tubig.
- Bumababa ang pressure sa makitid na bahagi dahil bumibilis ang tubig.
- Pareho ang pressure sa buong daloy — bilis lamang ang nagbabago.
2 · Mag-set Up
- Buksan ang fluid-venturi preset at pindutin ang I-reset. Tuloy-tuloy na dumadaloy ang tubig sa tubong may malawak na bahagi (A₁) at makitid na lalamunan (A₂).
- I-enable ang throat-speed at pressure-drop readout.
- Itakda ang malawak na bahaging area, throat area, at inlet speed sa bawat trial, at itala ang throat speed at pressure-drop reading.
3 · Mangulekta ng Data
| Malawak na bahaging area A₁ (m²) | Throat area A₂ (m²) | Inlet speed v₁ (m/s) | Throat speed v₂ (m/s) | Pagbabago ng pressure ΔP = P₂ − P₁ (kPa) |
|---|---|---|---|---|
| 4.00e-4 | 1.00e-4 | 2.00 | ||
| 4.00e-4 | 1.00e-4 | 3.00 | ||
| 4.00e-4 | 2.00e-4 | 4.00 |
I-plot ang pagbabago ng pressure ΔP (y-axis) laban sa throat speed v₂ (x-axis) para sa tatlong trial mo.
4 · Mag-analisa
- Para sa isang trial, kalkulahin ang v₂ = A₁v₁/A₂ mula sa continuity, tapos ang ΔP = P₂ − P₁ = ½ρ(v₁² − v₂²) mula sa equation ni Bernoulli. Ihambing ang dalawa sa mga reading — negatibo ang lumalabas na ΔP, at iyon ang itsura ng "bumagsak ang pressure sa lalamunan" bilang signed na numero.
- Ipaliwanag, sa termino ng konserbasyon ng enerhiya, kung bakit dapat bumaba ang pressure ng fluid sa kinapalagayang bumilis ito sa pahalang na tubo.
5 · Palawakin
- Gumagamit ang mga carburetor at perfume atomizer ng Venturi effect para humigop ng pangalawang fluid sa makitid na lalamunan. Gamitin ang data mo ng pagbabago ng pressure para ipaliwanag kung bakit makakatak ang paitaas ng liquid sa side tube ang low-pressure region doon.
- Gumagamit ang fluid-wing experiment ng parehong continuity + Bernoulli na model na may hangin sa halip na tubig. Mas malaki o mas maliit ba ang inaasahang pressure difference para sa parehong bilis at area? Bakit?
Ang Physics sa Likod ng Experiment na Ito
Continuity Equation
Para sa hindi maipipihit na fluid sa tubo, ang flow rate (area × bilis) ay dapat pareho sa buong tubo: A₁v₁ = A₂v₂. Ang pagkitid ng tubo ay pumipilit sa fluid na bumilis.
Equation ni Bernoulli
Sa pahalang na streamline, ang pressure ng fluid plus kinetic-energy-per-volume nito ay nananatiling constant: P₁ + ½ρv₁² = P₂ + ½ρv₂². Saan tumataas ang bilis, dapat bumaba ang pressure para mabalanse.