Jednostavnim pokusom
sa vrlo malo pribora pokazat ćemo dvije zanimljive pojave.
Prvo: da se mijenja brzina strujanja kad neki fluid struji
kroz cijev različitog presjeka. Tako da je strujanje u suženom
dijelu cijevi brže nego u proširenom.
I drugo:
tamo gdje fluid zbog suženja struji brže, smanjuje se tlak
okomito na smjer strujanja to jest na bočne stjenke .
Trebaju nam dva komada tankog kartona kartona i dvije olovke
.
Kartoni neka budu pravokutnog oblika i veličine otprilike 7 cm ´ 10 cm.
(Točna veličina nije važna.) A pokus dobro uspijeva i sa igraćim kartama
kakve smo mi upotrijebili.
Kartone ili karte treba oblikovati obavijanjem
oko okrugle olovke ili flomastera tako da dobijemo savijeni profil kao na slici.
(Sličnost sa profilom avionskog krila nije slučajna.)
Savijene kartone objesimo
da slobodno vise na dvije olovke ili neke druge štapiće, koje držimo u rukama,
usporedno (paralelno) jedan uz drugi, na udaljenosti od oko 3 - 4 centimetra.
Kad se obješeni kartoni umire počnemo lagano ustima puhati zrak u procjep između njih.
Strujanje zraka neće razmaknuti nego naprotiv privući pa čak i priljubiti kartone jedan
uz drugi. To se događa zato što je tlak u procjepu smanjen, a vanjski tlak potisne kartone
prema unutra. Zbog priljubljenosti strujanje će se prekinuti i kartoni će se na čas
razdvojiti da bi ponovo bili priljubljeni. I tako ponovo - razmicanje i priljubljivanje.
Na tom se načelu zasnivaju mnoge pojave od leta aviona do Bunsenovog plamenika,
no mi ćemo istaknuti
titranje glasnica u našem grlu. Naime naše glasnice nisu "strune" kako se obično misli.
To su dvije opne koje stoje jedna uz drugu i između kojih struji zrak iz pluća stvarajući
titranje.
FIZIKALNO OBJAŠNJENJE SMANJENJA STATIČKOG TLAKA
1. Brzine u dva presjeka cijevi odnose obrnuto razmjerno njihovim površinama.
2. Na mjestima manje brzine struje statički tlak je veći, a na mjestima veće brzine struje statički tlak je manji.
Ako na cijev različitih presjeka postavimo vertikalne prozirne cjevčice onda će razina
fluida u njima pokazivati veličinu
statičkog tlaka koji se mjeri u smjeru okomitom na smjer strujanja (tzv. bočni
ili statički tlak).
Pri ulazu u uži dio cijevi, gdje je presjek S2,
fluid se giba većom brzinom v2, a statički tlak
p2 je manji nego tlak p1
u širem dijelu cijevi.
Porast kinetičke energije fluida dolazi od rada
W koji je izvršila razlika pritisaka p1S1-p2S1. Ta sila pomiče volumen V duž puta s.
W = (p1-p2) S1s = (p1-p2)V
Pri tome izvršeni rad jednak je promjeni (povećanju) kinetičke energije.
(p1-p2)V =
Podijelimo li sa V i zamijenimo m/V sa , dobivamo Bernoullijevu jednadžbu:
Ona kaže da je zbroj statičkog i dinamičkog tlaka na bilo kojem mjestu vodoravnog cjevovoda tekućine ili plina uvijek isti tj. konstantan. Da bi taj zbroj ostao stalan mora se pri većoj brzini strujanja tj. pri većem dinamičkom tlaku smanjiti statički tlak.
|