Væsker
Venturi-rør
Se strømmen øke farten i den smale innsnevringen — trykket synker (Bernoulli).
Venturi-rør — interaktiv Væsker-simulering. Se strømmen øke farten i den smale innsnevringen — trykket synker (Bernoulli). Gratis virtuell fysikk-lab i nettleseren med SI-målinger i sanntid og en veiledet gjennomgang.
Bernoulli-effekten
I et Venturi-rør øker væsken farten i en smal innsnevring, og trykket synker.
Bevarelse av masse krever raskere strømning der tverrsnittet er mindre. Bernoulli-likningen knytter høyere fart til lavere trykk i innsnevringen.
- A₁v₁ = A₂v₂
- P + ½ρv² = konstant
Undersøkelsesgrunnlag
Planlegg spørsmålet før du åpner labben
Oppgavegrunnlaget speiler den forhåndsgenererte siden: problemstilling, konkurrerende prediksjoner, variabelroller, styrende lover, oppsett, analyse og videreutviklingsoppgaver forblir synlige og i denne rekkefølgen.
Problemstilling
Vann flyter gjennom et rør som smalner på veien, som en hageslange med tommelen over enden. Hva skjer med vannets trykk i den smale delen?
Prediksjoner å veie
- Trykket øker i den smale delen fordi vannet er mer komprimert.
- Trykket synker i den smale delen fordi vannet øker farten.
- Trykket forblir det samme gjennom hele — bare farten endrer seg.
Variabelroller
Hva du setter:
- Bredseksjonsareal A₁ (m²)
- Innsnevring-areal A₂ (m²)
- Innløpsfart v₁ (m/s)
Hva du måler:
- Innsnevring-fart v₂ (m/s)
- Trykkendring ΔP = P₂ − P₁ (kPa)
Hvordan undersøkelsen foregår
- Åpne væske-Venturi-forhåndsinnstillingen og trykk Nullstill. Vannet flyter jevnt gjennom et rør med en bred del (A₁) og en smal innsnevring (A₂).
- Aktiver innsnevring-fart- og trykkfall-avlesningene.
- Sett bredseksjonsarealet, innsnevring-arealet og innløpsfarten for hvert forsøk, og registrer innsnevring-fart- og trykkfall-avlesningene.
Styrende likning
Kontinuitetslikningen — A₁·v₁ = A₂·v₂
For en ukomprimerbar væske i et rør må strømningshastigheten (areal × fart) være den samme overalt langs røret: A₁v₁ = A₂v₂. Å innsnevre røret tvinger væsken til å øke farten.
Bernoullis likning — P₁ + ½ρv₁² = P₂ + ½ρv₂²
Langs en horisontal strømåre forblir en væskes trykk pluss kinetisk energi per volum konstant: P₁ + ½ρv₁² = P₂ + ½ρv₂². Der farten øker, må trykket synke for å kompensere.
Hva det utskrivbare arbeidsarket ber elevene finne ut
- For ett forsøk, beregn v₂ = A₁v₁/A₂ fra kontinuiteten, deretter ΔP = P₂ − P₁ = ½ρ(v₁² − v₂²) fra Bernoullis likning. Sammenlign begge med avlesningene — ΔP blir negativ, og det er hvordan «trykket falt ved innsnevringen» ser ut som et fortegnstall.
- Forklar, i termer av energibevaring, hvorfor en væskes trykk må synke der farten dens øker i et horisontalt rør.
Hvor dette dukker opp utenfor labben
- Forgassere og parfumeforstøvere bruker Venturi-effekten til å suge inn en annen væske ved den smale innsnevringen. Med trykkendringsdataene dine, forklar hvorfor et lavtrykksområde der kan trekke væske oppover gjennom et siderør.
- Væske-vinge-eksperimentet bruker den samme kontinuitet + Bernoulli-modellen med luft i stedet for vann. Ville du forvente at trykkdifferansen var større eller mindre for de samme farts- og arealene? Hvorfor?
- AP Physics 1 — Unit 8: Fluids
- General High School Physics — Fluids & pressure
- NGSS High School Physics — Forces and Newton's second law
- Velkommen til Væske Venturi
- Trykk Spill av
- Rask innsnevring, lavt trykk
- Åpne Egenskaper-panelet
- Du klarte det!
Åpne den interaktive simuleringen for å bygge scenen, trykk Spill av, og utforsk med målinger i sanntid og en veiledet gjennomgang.