Fluidi
Venturijeva cijev
Gledaj kako tok ubrzava u uskom grlu — tlak pada (Bernoulli).
Venturijeva cijev — interaktivna simulacija: Fluidi. Gledaj kako tok ubrzava u uskom grlu — tlak pada (Bernoulli). Besplatan virtualni laboratorij fizike u pregledniku sa SI mjerenjima u stvarnom vremenu i vođenim tutorijalom.
Bernoullijev učinak
U Venturijevoj cijevi fluid ubrzava u uskom grlu, a tlak pada.
Očuvanje mase zahtijeva brže strujanje gdje je presjek manji. Bernoullijeva jednadžba povezuje veću brzinu s nižim tlakom u grlu.
- A₁v₁ = A₂v₂
- P + ½ρv² = konstanta
Sažetak istraživanja
Isplaniraj pitanje prije nego otvoriš laboratorij
Sažetak odražava unaprijed prikazanu stranicu: središnje pitanje, suprotstavljena predviđanja, uloge varijabli, odgovarajući zakoni, postava, analiza i poticaji za proširenje ostaju vidljivi i u ovom redoslijedu.
Središnje pitanje
Voda teče kroz cijev koja se na pola puta sužava, poput vrta crijeva s palcem preko kraja. Što se događa s tlakom vode u uskom dijelu?
Predviđanja za odvagnuti
- Tlak raste u uskom dijelu jer je voda više sažeta.
- Tlak pada u uskom dijelu jer voda ubrzava.
- Tlak ostaje isti posvuda — mijenja se samo brzina.
Uloge varijabli
Što postavljaš:
- Površina širokog dijela A₁ (m²)
- Površina grla A₂ (m²)
- Ulazna brzina v₁ (m/s)
Što mjeriš:
- Brzina u grlu v₂ (m/s)
- Promjena tlaka ΔP = P₂ − P₁ (kPa)
Kako istraživanje teče
- Otvori postav fluid-venturi i pritisni Resetiraj. Voda jednolično teče kroz cijev sa širokim dijelom (A₁) i uskim grlom (A₂).
- Omogući očitanja brzine u grlu i pada tlaka.
- Postavi površinu širokog dijela, površinu grla i ulaznu brzinu za svaki pokušaj i zabilježi očitanja brzine u grlu i pada tlaka.
Odgovarajuća jednadžba
Jednadžba kontinuiteta — A₁·v₁ = A₂·v₂
Za nestlačiv fluid u cijevi, protok (površina × brzina) mora biti isti svugdje duž cijevi: A₁v₁ = A₂v₂. Suženje cijevi prisiljava fluid da ubrza.
Bernoullijeva jednadžba — P₁ + ½ρv₁² = P₂ + ½ρv₂²
Duž horizontalne strujnice, zbroj tlaka fluida i kinetičke energije po volumenu ostaje stalan: P₁ + ½ρv₁² = P₂ + ½ρv₂². Gdje brzina raste, tlak mora pasti kao kompenzacija.
Što ispisivi radni list traži od učenika da izrade
- Za jedan pokušaj izračunaj v₂ = A₁v₁/A₂ iz kontinuiteta, zatim ΔP = P₂ − P₁ = ½ρ(v₁² − v₂²) iz Bernoullijeve jednadžbe. Usporedi oba s očitanjima — ΔP izlazi negativan, što je „tlak je pao u grlu“ kao predznačen broj.
- Objasni, u terminima očuvanja energije, zašto tlak fluida mora pasti tamo gdje mu brzina raste u horizontalnoj cijevi.
Gdje se ovo pojavljuje izvan laboratorija
- Karburatori i parfem atomizeri koriste Venturijev učinak za usisavanje drugog fluida u uskom grlu. Koristeći svoje podatke o promjeni tlaka, objasni zašto područje niskog tlaka tamo može povući tekućinu gore kroz bočnu cijev.
- Pokus krilo koristi isti model kontinuiteta + Bernoullija sa zrakom umjesto vodom. Očekuješ li da bi razlika tlakova bila veća ili manja za iste brzine i površine? Zašto?
- AP Physics 1 — Unit 8: Fluids
- General High School Physics — Fluids & pressure
- NGSS High School Physics — Forces and Newton's second law
- Dobro došli u Venturijevu cijev
- Pritisni Pokreni
- Brzo grlo, nizak tlak
- Otvori ploču Svojstva
- Uspjelo ti je!
Otvori interaktivnu simulaciju za izgradnju scene, pritisni Pokreni i istražuj s mjerenjima u stvarnom vremenu i vođenim tutorijalom.
Otvori interaktivni laboratorij →