Fluidmekanik
Venturi-rör
Se strömningen öka fart i den trånga halsen — trycket sjunker (Bernoulli).
Venturi-rör — interaktiv Fluidmekanik-simulering. Se strömningen öka fart i den trånga halsen — trycket sjunker (Bernoulli). Gratis virtuellt fysiklabb i webbläsaren med SI-mätningar i realtid och en guidad genomgång.
Bernoullieffekt
I ett Venturirör snabbar fluidumet upp i en smal hals och trycket sjunker.
Massbevarande kräver snabbare strömning där tvärsnittet är mindre. Bernoullis ekvation kopplar högre fart till lägre tryck i halsen.
- A₁v₁ = A₂v₂
- P + ½ρv² = konstant
Undersökningsblad
Planera frågan innan du öppnar labbet
Sammanfattningen speglar den förrenderade sidan: drivande fråga, konkurrerande förutsägelser, variablernas roller, styrande lagar, uppställning, analys- och utvidgningsfrågor förblir synliga och i den här ordningen.
Drivande fråga
Vatten strömmar genom ett rör som smalnar av halvvägs, som en trädgårdsslang med tummen för änden. Vad händer med vattnets tryck i den trånga delen?
Förutsägelser att väga
- Trycket ökar i den trånga delen eftersom vattnet är mer komprimerat.
- Trycket minskar i den trånga delen eftersom vattnet ökar farten.
- Trycket är detsamma hela vägen — bara farten ändras.
Variablernas roller
Det du ställer in:
- Arean för den breda delen A₁ (m²)
- Halsarea A₂ (m²)
- Inloppshastighet v₁ (m/s)
Det du mäter:
- Halshastighet v₂ (m/s)
- Tryckändring ΔP = P₂ − P₁ (kPa)
Så går undersökningen till
- Öppna förinställningen Venturi och tryck på Återställ. Vatten strömmar jämnt genom ett rör med en bred del (A₁) och en trång hals (A₂).
- Aktivera avläsningarna av halshastighet och tryckfall.
- Ställ in den breda delens area, halsens area och inloppshastigheten för varje försök, och notera avläsningarna av halshastighet och tryckfall.
Styrande ekvation
Kontinuitetsekvationen — A₁·v₁ = A₂·v₂
För en okompressibel fluid i ett rör måste volymströmmen (area × fart) vara densamma överallt längs röret: A₁v₁ = A₂v₂. En förträngning av röret tvingar fluiden att öka farten.
Bernoullis ekvation — P₁ + ½ρv₁² = P₂ + ½ρv₂²
Längs en horisontell strömningslinje förblir en fluids tryck plus dess rörelseenergi per volym konstant: P₁ + ½ρv₁² = P₂ + ½ρv₂². Där farten ökar måste trycket minska för att kompensera.
Det det utskrivbara arbetsbladet ber eleverna räkna ut
- Beräkna för ett försök v₂ = A₁v₁/A₂ ur kontinuiteten, sedan ΔP = P₂ − P₁ = ½ρ(v₁² − v₂²) ur Bernoullis ekvation. Jämför båda med avläsningarna — ΔP blir negativt, vilket är så "trycket föll i halsen" ser ut som ett tal med tecken.
- Förklara, med energibevarande, varför en fluids tryck måste sjunka där dess fart ökar i ett horisontellt rör.
Var det här syns utanför labbet
- Förgasare och parfymsprayer använder Venturi-effekten för att dra in en andra fluid vid den trånga halsen. Använd dina tryckändringsdata för att förklara varför ett lågtrycksområde där kan suga upp vätska genom ett sidorör.
- Experimentet med vingprofilen använder samma modell (kontinuitet + Bernoulli) med luft i stället för vatten. Skulle du förvänta dig att tryckskillnaden blir större eller mindre för samma farter och areor? Varför?
- AP Physics 1 — Unit 8: Fluids
- General High School Physics — Fluids & pressure
- NGSS High School Physics — Forces and Newton's second law
- Välkommen till Venturiröret
- Tryck på Spela upp
- Snabb hals, lågt tryck
- Öppna panelen Egenskaper
- Klart!
Öppna den interaktiva simuleringen för att bygga scenen, tryck på Spela och utforska med mätningar i realtid och en guidad genomgång.