Vloeistoffen
Venturi-buis
Kijk hoe de stroming versnelt in de smalle keel — de druk daalt (Bernoulli).
Venturi-buis — interactieve Vloeistoffen-simulatie. Kijk hoe de stroming versnelt in de smalle keel — de druk daalt (Bernoulli). Gratis virtueel natuurkundelab in de browser met live SI-metingen en een begeleide rondleiding.
Bernoulli-effect
In een Venturi-buis versnelt de vloeistof in een nauwe keel en zakt de druk.
Behoud van massa vereist snellere stroming waar de dwarsdoorsnede kleiner is. De vergelijking van Bernoulli koppelt hogere snelheid aan lagere druk in de keel.
- A₁v₁ = A₂v₂
- P + ½ρv² = constant
Onderzoeksnota
Plan de vraag voordat je het lab opent
De samenvatting spiegelt de voorgerenderde pagina: leidende vraag, concurrerende voorspellingen, rollen van variabelen, bepalende wetten, opstelling, analyse- en verdiepingsvragen blijven zichtbaar en in deze volgorde.
Leidende vraag
Water stroomt door een pijp die halverwege smaller wordt, zoals een tuinslang met je duim op de opening. Wat gebeurt er met de druk van het water in het smalle stuk?
Voorspellingen om te wegen
- De druk neemt toe in het smalle stuk omdat het water sterker is samengeperst.
- De druk neemt af in het smalle stuk omdat het water sneller stroomt.
- De druk blijft overal gelijk — alleen de snelheid verandert.
Rollen van variabelen
Wat je instelt:
- Oppervlak breed gedeelte A₁ (m²)
- Vernauwingsoppervlak A₂ (m²)
- Instroomsnelheid v₁ (m/s)
Wat je meet:
- Keelsnelheid v₂ (m/s)
- Drukverandering ΔP = P₂ − P₁ (kPa)
Hoe het onderzoek verloopt
- Open de voorinstelling fluid-venturi en druk op Herstel. Water stroomt gelijkmatig door een pijp met een breed gedeelte (A₁) en een smalle keel (A₂).
- Zet de aflezingen van keelsnelheid en drukval aan.
- Stel voor elke meting het oppervlak van het brede gedeelte, het keeloppervlak en de instroomsnelheid in en noteer de aflezingen van keelsnelheid en drukval.
Leidende vergelijking
Continuïteitsvergelijking — A₁·v₁ = A₂·v₂
Voor een onsamendrukbare vloeistof in een pijp moet de volumestroom (oppervlak × snelheid) overal in de pijp gelijk zijn: A₁v₁ = A₂v₂. Een vernauwing dwingt de vloeistof sneller te stromen.
Vergelijking van Bernoulli — P₁ + ½ρv₁² = P₂ + ½ρv₂²
Langs een horizontale stroomlijn blijft de druk van een vloeistof plus zijn kinetische energie per volume constant: P₁ + ½ρv₁² = P₂ + ½ρv₂². Waar de snelheid toeneemt, moet de druk dalen om dat te compenseren.
Wat het uitprintbare werkblad leerlingen laat uitwerken
- Reken voor één meting v₂ = A₁v₁/A₂ uit uit de continuïteit en daarna ΔP = P₂ − P₁ = ½ρ(v₁² − v₂²) uit de vergelijking van Bernoulli. Vergelijk beide met de aflezingen — ΔP komt negatief uit, en dat is hoe "de druk zakte in de keel" er als getekend getal uitziet.
- Leg, in termen van energiebehoud, uit waarom de druk van een vloeistof moet dalen waar zijn snelheid toeneemt in een horizontale pijp.
Waar dit buiten het lab opduikt
- Carburateurs en parfumvernevelaars gebruiken het Venturi-effect om bij de smalle keel een tweede vloeistof aan te zuigen. Gebruik je drukveranderingsgegevens om uit te leggen waarom een lagedrukgebied daar vloeistof omhoog door een zijbuis kan trekken.
- Het fluid-wing-experiment gebruikt ditzelfde model van continuïteit + Bernoulli maar met lucht in plaats van water. Verwacht je bij dezelfde snelheden en oppervlakken een groter of kleiner drukverschil? Waarom?
- AP Physics 1 — Unit 8: Fluids
- General High School Physics — Fluids & pressure
- NGSS High School Physics — Forces and Newton's second law
- Welkom bij Venturi
- Druk op Start
- Snelle keel, lage druk
- Open het eigenschappenpaneel
- Gelukt!
Open de interactieve simulatie om de scène te bouwen, druk op Start en verken met live metingen en een begeleide rondleiding.