ผลเวนทูรี เร็วขึ้น ความดันลด

1 · ทำนาย

น้ำไหลผ่านท่อที่แคบลงตรงกลาง เหมือนสายยางที่ปิดด้วยนิ้วโป้ง ความดันของน้ำในช่วงแคบจะเป็นอย่างไร

• ความดันเพิ่มขึ้นในช่วงแคบเพราะน้ำถูกอัดแน่นขึ้น
• ความดันลดลงในช่วงแคบเพราะน้ำไหลเร็วขึ้น
• ความดันเท่าเดิมตลอด — เปลี่ยนแค่อัตราเร็ว

2 · จัดเตรียม

1. เปิดค่าที่ตั้งไว้ fluid-venturi แล้วกดรีเซ็ต น้ำไหลสม่ำเสมอผ่านท่อที่มีช่วงกว้าง (A₁) และคอหอยแคบ (A₂)
2. เปิดค่าแสดงอัตราเร็วที่คอหอยและความดันตกต่ำ
3. ตั้งพื้นที่ช่วงกว้าง พื้นที่คอหอย และอัตราเร็วขาเข้าในแต่ละรอบ แล้วบันทึกค่าอัตราเร็วคอหอยและความดันตกต่ำ

3 · เก็บข้อมูล

พล็อตการเปลี่ยนความดัน ΔP (แกน y) กับอัตราเร็วที่คอหอย v₂ (แกน x) จากสามรอบการทดลอง

4 · วิเคราะห์

1. สำหรับหนึ่งรอบ จงคำนวณ v₂ = A₁v₁/A₂ จากสมการความต่อเนื่อง แล้วคำนวณ ΔP = P₂ − P₁ = ½ρ(v₁² − v₂²) จากสมการแบร์นูลลี เทียบทั้งสองค่ากับที่อ่านได้ ΔP ออกมาเป็นลบ ซึ่งก็คือปรากฏการณ์ "ความดันลดลงที่คอหอย" ในรูปตัวเลขที่มีเครื่องหมาย
2. อธิบายในเชิงการอนุรักษ์พลังงานว่าเหตุใดความดันของของไหลจึงต้องลดลงตรงที่อัตราเร็วเพิ่มขึ้นในท่อแนวราบ

5 · ต่อยอด

1. คาร์บูเรเตอร์และ atomizer น้ำหอมใช้ผลเวนทูรีดูดของเหลวที่สองเข้ามาที่คอหอยแคบ ใช้ข้อมูลการเปลี่ยนความดันของคุณอธิบายว่าเหตุใดบริเวณความดันต่ำที่นั่นจึงดึงของเหลวขึ้นผ่านท่อข้างได้
2. การทดลอง fluid-wing ใช้โมเดลความต่อเนื่อง + เบอร์นูลลีชุดนี้กับอากาศแทนน้ำ ที่อัตราเร็วและพื้นที่เท่ากันคุณคาดว่าความดันต่างจะมากกว่าหรือน้อยกว่า เพราะเหตุใด

ฟิสิกส์เบื้องหลังการทดลองนี้

← กลับไปการทดลอง