பாய்மங்கள்
வென்ச்சூரி குழாய்
குறுகிய தொண்டையில் ஓட்டம் வேகமாவதைப் பாருங்கள் — அழுத்தம் குறைகிறது (பெர்னோலி).
வென்ச்சூரி குழாய் — ஊடாடும் பாய்மங்கள் உருவகம். குறுகிய தொண்டையில் ஓட்டம் வேகமாவதைப் பாருங்கள் — அழுத்தம் குறைகிறது (பெர்னோலி). நேரலை SI அளவீடுகள், வழிகாட்டும் பயிற்சியுடன் கூடிய இலவச உலாவி அடிப்படையிலான மெய்நிகர் இயற்பியல் ஆய்வகம்.
பெர்னோலி விளைவு
ஒரு வென்ச்சூரி குழாயில், பாய்மம் குறுகிய தொண்டையில் வேகமாகி அழுத்தம் குறைகிறது.
நிறை அழிவின்மை, குறுக்குவெட்டு சிறியாக இருக்கும் இடத்தில் வேகமான ஓட்டத்தை கோருகிறது. பெர்னோலி சமன்பாடு தொண்டையில் அதிக வேகத்தை குறைந்த அழுத்தத்துடன் இணைக்கிறது.
- A₁v₁ = A₂v₂
- P + ½ρv² = மாறிலி
ஆய்வுச் சுருக்கம்
ஆய்வகத்தைத் திறப்பதற்கு முன் கேள்வியைத் திட்டமிடுங்கள்
சுருக்கம் முன்வரைவு செய்யப்பட்ட பக்கத்தை பிரதிபலிக்கிறது: இயக்கும் கேள்வி, போட்டி கணிப்புகள், மாறி பாத்திரங்கள், நிர்வகிக்கும் விதிகள், அமைப்பு, பகுப்பாய்வு மற்றும் நீட்டிப்பு தூண்டல்கள் காணும்படி இருக்கும், இந்த வரிசையிலேயே.
இயக்கும் கேள்வி
நீர், இடையில் சுருங்கும் ஒரு குழாய் வழியாக ஓடுகிறது, நீங்கள் தண்ணீர் விடும் குழாயின் முனையை கட்டைவிரலால் அடைப்பதைப் போல. குறுகிய பகுதியில் நீரின் அழுத்தத்திற்கு என்ன நடக்கிறது?
நிறுத்திப் பார்க்க வேண்டிய கணிப்புகள்
- நீர் அதிகமாக அழுத்தப்படுவதால், குறுகிய பகுதியில் அழுத்தம் அதிகரிக்கும்.
- நீர் வேகமாவதால், குறுகிய பகுதியில் அழுத்தம் குறையும்.
- வேகம் மட்டுமே மாறும் — அழுத்தம் முழுவதும் அப்படியே.
மாறிகளின் பாத்திரங்கள்
நீங்கள் அமைப்பவை:
- அகன்ற-பகுதி பரப்பு A₁ (m²)
- தொண்டை பரப்பு A₂ (m²)
- உள்ளீட்டு வேகம் v₁ (m/s)
நீங்கள் அளப்பவை:
- தொண்டை வேகம் v₂ (m/s)
- அழுத்த மாற்றம் ΔP = P₂ − P₁ (kPa)
விசாரணை எவ்வாறு நடக்கிறது
- fluid-venturi முன்னமைப்பைத் திறந்து மீட்டமையை அழுத்துங்கள். நீர், அகன்ற பகுதி (A₁) மற்றும் குறுகிய தொண்டை (A₂) கொண்ட குழாய் வழியாக நிலையாக ஓடுகிறது.
- தொண்டை-வேகம் மற்றும் அழுத்த-வீழ்ச்சி வாசிப்புகளை இயக்குங்கள்.
- ஒவ்வொரு முயற்சிக்கும் அகன்ற-பகுதி பரப்பு, தொண்டை பரப்பு, மற்றும் உள்ளீட்டு வேகத்தை அமைத்து, தொண்டை வேகம் மற்றும் அழுத்த-வீழ்ச்சி வாசிப்புகளைப் பதிவு செய்யுங்கள்.
ஆளும் சமன்பாடு
தொடர்ச்சி சமன்பாடு — A₁·v₁ = A₂·v₂
ஒரு குழாயில் உள்ள அழுத்தம் குறையாத பாய்மத்திற்கு, ஓட்ட விகிதம் (பரப்பு × வேகம்), குழாய் முழுவதும் ஒன்றே ஆக வேண்டும்: A₁v₁ = A₂v₂. குழாயை குறுக்குவது, பாய்மத்தை வேகமாக கட்டாயப்படுத்துகிறது.
பெர்னோலி சமன்பாடு — P₁ + ½ρv₁² = P₂ + ½ρv₂²
ஒரு கிடைமட்ட ஓட்டக் கோட்டின் வழியாக, ஒரு பாய்மத்தின் அழுத்தமும் அதன் ஒரு-அலகு-கன-அளவு இயக்க ஆற்றலும் சேர்ந்து மாறிலியாக இருக்கும்: P₁ + ½ρv₁² = P₂ + ½ρv₂². வேகம் அதிகரிக்கும் இடத்தில், ஈடுகட்ட அழுத்தம் குறைய வேண்டும்.
அச்சிடக்கூடிய பணித்தாள் மாணவர்களிடம் என்ன கண்டறியச் சொல்கிறது
- ஒரு முயற்சிக்கு, தொடர்ச்சியிலிருந்து v₂ = A₁v₁/A₂, பின்னர் பெர்னோலி சமன்பாட்டிலிருந்து ΔP = P₂ − P₁ = ½ρ(v₁² − v₂²) கணக்கிடுங்கள். இரண்டையும் வாசிப்புகளுடன் ஒப்பிடுங்கள் — ΔP எதிர்மறையாக வருகிறது, கையொப்பமிடப்பட்ட எண்ணாக, 'தொண்டையில் அழுத்தம் வீழ்ந்தது' எப்படி தெரியும் என்பது இதுவே.
- ஆற்றல் அழிவின்மையின் அடிப்படையில், ஒரு கிடைமட்ட குழாயில், ஒரு பாய்மத்தின் வேகம் அதிகரிக்கும் இடத்தில், அதன் அழுத்தம் ஏன் கட்டாயம் குறைய வேண்டும் என்று விளக்குங்கள்.
ஆய்வகத்தைத் தாண்டி இது எங்கு தோன்றுகிறது
- கார்பரேட்டர்கள் மற்றும் வாசனைத் தெளிப்பான்கள், குறுகிய தொண்டையில் இரண்டாவது பாய்மத்தை இழுக்க வென்ச்சூரி விளைவைப் பயன்படுத்துகின்றன. உங்கள் அழுத்த-மாற்ற தரவைப் பயன்படுத்தி, அங்கே உள்ள குறைந்த-அழுத்தப் பகுதி, ஒரு பக்கக் குழாய் வழியாக திரவத்தை மேல்நோக்கி இழுக்க முடிவது ஏன் என்று விளக்குங்கள்.
- fluid-wing சோதனை, இதே தொடர்ச்சி + பெர்னோலி மாதிரியை, நீருக்குப் பதிலாக காற்றுடன் பயன்படுத்துகிறது. அதே வேகங்கள் மற்றும் பரப்புகளுக்கு, அழுத்த வேறுபாடு பெரியதா சிறியதா இருக்கும் என்று எதிர்பார்க்கிறீர்கள்? ஏன்?
- AP Physics 1 — Unit 8: Fluids
- General High School Physics — Fluids & pressure
- NGSS High School Physics — Forces and Newton's second law
- பாய்ம வென்ச்சூரிக்கு வருக
- இயக்கு பொத்தானை அழுத்துங்கள்
- வேகமான தொண்டை, குறைந்த அழுத்தம்
- பண்புகள் பேனலைத் திறங்கள்
- செய்துவிட்டீர்கள்!
காட்சியை உருவாக்கி, இயக்கு பொத்தானை அழுத்தி, நேரலை அளவீடுகள் மற்றும் வழிகாட்டும் பயிற்சியுடன் ஆராய்வதற்கு ஊடாடும் உருவகத்தைத் திறங்கள்.