Chất lỏng
Ống Venturi
Quan sát tốc độ dòng chảy tăng ở cổ thắt — áp suất giảm (Bernoulli).
Ống Venturi — mô phỏng Chất lỏng tương tác. Quan sát tốc độ dòng chảy tăng ở cổ thắt — áp suất giảm (Bernoulli). Phòng thí nghiệm vật lý ảo miễn phí trên trình duyệt với phép đo SI trực tiếp và hướng dẫn từng bước.
Hiệu ứng Bernoulli
Trong một ống Venturi, chất lỏng tăng tốc ở phần cổ hẹp và áp suất giảm.
Bảo toàn khối lượng đòi hỏi dòng chảy nhanh hơn ở tiết diện nhỏ hơn. Phương trình Bernoulli liên hệ tốc độ cao hơn với áp suất thấp hơn ở cổ ống.
- A₁v₁ = A₂v₂
- P + ½ρv² = hằng số
Tóm tắt điều tra
Lập kế hoạch câu hỏi trước khi bạn mở phòng thí nghiệm
Bản tóm tắt phản ánh trang được kết xuất trước: câu hỏi dẫn dắt, các dự đoán cạnh tranh, vai trò của biến, các định luật chi phối, phần thiết lập và các gợi ý phân tích, mở rộng vẫn hiển thị theo thứ tự này.
Câu hỏi lái xe
Nước chảy qua một đường ống thu hẹp lại một phần, giống như một cái vòi tưới vườn với ngón tay cái của bạn ở cuối. Điều gì xảy ra với áp lực của nước trong phần hẹp?
Dự đoán cân nặng
- Áp suất tăng ở phần hẹp vì nước bị nén nhiều hơn.
- Áp suất giảm ở phần hẹp vì nước tăng tốc.
- Áp suất không đổi trong suốt thời gian - chỉ có tốc độ thay đổi.
Vai trò thay đổi
Những gì bạn đặt:
- Diện tích mặt cắt rộng A₁ (m²)
- Vùng họng A₂ (m²)
- Tốc độ đầu vào v₁ (m/s)
Những gì bạn đo lường:
- Tốc độ họng v₂ (m/s)
- Thay đổi áp suất ΔP = P₂ − P₁ (kPa)
Cuộc điều tra diễn ra như thế nào
- Mở cài đặt trước chất lỏng-venturi và nhấn Đặt lại. Nước chảy đều qua một đường ống có tiết diện rộng (A₁) và cổ hẹp (A₂).
- Kích hoạt tính năng đọc tốc độ cổ họng và giảm áp suất.
- Thiết lập diện tích mặt cắt rộng, diện tích cổ họng và tốc độ đầu vào cho mỗi lần thử, đồng thời ghi lại tốc độ cổ họng và số đọc giảm áp suất.
phương trình điều khiển
Phương trình liên tục — A₁·v₁ = A₂·v₂
Đối với chất lỏng không thể nén được trong đường ống, tốc độ dòng chảy (diện tích × tốc độ) phải giống nhau ở mọi nơi dọc theo đường ống: A₁v₁ = A₂v₂. Việc thu hẹp đường ống buộc chất lỏng phải tăng tốc.
Phương trình Bernoulli — P₁ + ½ρv₁² = P₂ + ½ρv₂²
Dọc theo một đường thẳng nằm ngang, áp suất của chất lỏng cộng với động năng trên thể tích của nó không đổi: P₁ + ½ρv₁² = P₂ + ½ρv₂². Khi tốc độ tăng thì áp suất phải giảm để bù lại.
Bảng tính có thể in được yêu cầu học sinh làm gì
- Đối với một lần thử, hãy tính v₂ = A₁v₁/A₂ từ tính liên tục, sau đó ΔP = P₂ − P₁ = ½ρ(v₁² − v₂²) từ phương trình Bernoulli. So sánh cả hai với các số đọc — ΔP ra giá trị âm, đó chính là cách "áp suất giảm ở họng" thể hiện dưới dạng một số có dấu.
- Giải thích, dưới dạng bảo toàn năng lượng, tại sao áp suất của chất lỏng phải giảm khi tốc độ của nó tăng trong một ống nằm ngang.
Nơi điều này xuất hiện bên ngoài phòng thí nghiệm
- Bộ chế hòa khí và bộ phun nước hoa sử dụng hiệu ứng Venturi để hút chất lỏng thứ hai vào cổ họng hẹp. Sử dụng dữ liệu về sự thay đổi áp suất của bạn, hãy giải thích tại sao vùng áp suất thấp ở đó có thể kéo chất lỏng lên trên qua một ống bên.
- Thí nghiệm cánh chất lỏng sử dụng cùng mô hình liên tục + Bernoulli với không khí thay vì nước. Bạn mong đợi sự chênh lệch áp suất sẽ lớn hơn hay nhỏ hơn đối với cùng tốc độ và diện tích? Tại sao?
- AP Physics 1 — Unit 8: Fluids
- General High School Physics — Fluids & pressure
- NGSS High School Physics — Forces and Newton's second law
- Chào mừng đến Venturi chất lỏng
- Nhấn Phát
- Cổ nhanh, áp suất thấp
- Mở Trình kiểm tra
- Hoàn thành!
Mở mô phỏng tương tác để xây dựng hoạt cảnh, nhấn Chạy và khám phá với các phép đo trực tiếp và bài hướng dẫn.
Mở phòng thí nghiệm tương tác →