Применение уравнения Бернулли

В жидкостях:

Приминение1. Ярким примером где принимается закон Бернули в настоящие время является «Брандспойт» . Он устроен так, что его края разного диаметра «Рисунок 1». Большим диаметром брандспойт цепляется к шлангу по которому подается вода. Она проходит через брандспойт и выходит через отверстие с меньшим диаметром. Получается проходит через трубку с переменным сечением, где и работает закон Бернули. За счет этого удалось добиться того что вода выходит из него с большей скоростью, а из-за это струя бьет на большие расстояния «Рисунок 2». Что значительно помогает при тушении пожаров.

Рисунок 1 Рисунок 2

Приминение2. Осенью 1912 г океанский пароход "Олимпик" <Рисунок 3> плыл в открытом море, а почти параллельно ему, на расстоянии сотни метров, проходил с большой скоростью другой корабль, гораздо меньший, броненосный крейсер "Гаук". Когда оба судна заняли положение, изображенное на рисунке<Рисунок 4>, произошло нечто неожиданное: меньшее судно стремительно свернуло с пути, словно повинуясь неведомой силе, повернулось носом к большому кораблю и, не слушаясь руля, двинулось почти прямо на него. "Гаук" врезался носом в бок "Олимпика".Удар был так силен, что "Гаук" проделал в борту "Олимпика" большую пробоину. Случай столкновения двух кораблей рассматривался в морском суде. Капитана корабля "Олимпик" обвинили в том, что он не дал команду пропустить броненосец. Как вы думаете, что произошло? Почему меньший корабль, не слушаясь руля, пошел наперерез "Олимпику"?

Рисунок 3 Рисунок 4

Между двумя кораблями проходит вода, они сближаются. Скорость воды между кораблями больше, значит давление между ними меньше, чем снаружи.

Парадоксальность результатов такого поведения тел можно объяснить, используя закон Берннули (уравнение Бернулли).

В газах

Применение 3. Для опыта изготовим цилиндр из плотной, но не толстой бумаги диаметром 5 см, длиной 25-30 см. На цилиндр намотаем ленточку, один конец которой прикрепим к линейке. Резким движением вдоль горизонтальной поверхности стола сообщим цилиндру сложное движение (поступательное и вращательное) <Рисунок 5>. При большой скорости цилиндр поднимается вверх и описывает небольшую вертикальную петлю. Объясните, почему это происходит.

Рисунок 5

Уравнение Бернулли объясняет такое поведение рулона (и закрученного мячика): вращение нарушает симметричность обтекания за счёт эффекта прилипания. С одной стороны бумажного цилиндра скорость потока больше (над цилиндром вектор скорости воздуха сонаправлен вектору скорости цилиндра), значит, давление там понижается, а под цилиндром вектор скорости воздуха антипараллелен вектору скорости цилиндра. В результате разности давлений возникает подъёмная сила.

Применение 4. Струя воздуха может поддерживать легкий шарик <Рисунок 6> (например мяч для настольного тенниса). Воздушная струя ударяется о шарик и не дает ему падать. Когда шарик выскакивает из струи, окружающий воздух возвращает его обратно в струю, т.к. давление окружающего воздуха, имеющего малую скорость, велико, а давление воздуха в струе, имеющего большую скорость, мало. Дополнительная подъемная сила может возникать из-за вращения мяча.

Рисунок 6