Venturi-effect: sneller stromen, lagere druk

1 · Voorspel

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?

• 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.

2 · Opstelling

1. 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).
2. Zet de aflezingen van keelsnelheid en drukval aan.
3. Stel voor elke meting het oppervlak van het brede gedeelte, het keeloppervlak en de instroomsnelheid in en noteer de aflezingen van keelsnelheid en drukval.

3 · Verzamel gegevens

Zet voor je drie metingen de drukverandering ΔP (y-as) uit tegen de keelsnelheid v₂ (x-as).

4 · Analyseer

1. 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.
2. Leg, in termen van energiebehoud, uit waarom de druk van een vloeistof moet dalen waar zijn snelheid toeneemt in een horizontale pijp.

5 · Verdiep

1. 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.
2. 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?

De natuurkunde achter dit experiment

← Terug naar experiment

138 gratis printbare labwerkbladen voor natuurkunde