Hiệu ứng Venturi: Tăng tốc, Giảm áp suất

1 · Dự đoán

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?

• 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.

2 · Thiết lập

1. 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).
2. Kích hoạt tính năng đọc tốc độ cổ họng và giảm áp suất.
3. 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.

3 · Thu thập dữ liệu

Vẽ biểu đồ thay đổi áp suất ΔP (trục y) so với tốc độ họng v₂ (trục x) cho ba lần thử của bạn.

4 · Phân tích

1. 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.
2. 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.

5 · Gia hạn

1. 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.
2. 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?

Vật lý đằng sau thí nghiệm này

← Quay lại thử nghiệm