Как двигаются жидкости: закон и уравнение Бернулли

Содержание

1. Кто такой Бернулли?
2. Идеальная жидкость и течение идеальной жидкости
3. Как выводится уравнение Бернулли?
4. Какой смысл имеется в уравнении Бернулли?
5. Заключение

Многие законы, которые были открыты определенными учеными прошлых времен, начали действовать задолго до появления на свет этих самых первооткрывателей. Как из закона «Всемирного Тяготения» Ньютона, который был открыт в 1666 году, так и Бернулли смогли лишь облегчить уравнение, в чем соответственно и является их нынешняя заслуга. С их помощью получилось вывести необходимый вид, который смог стать понятным для многих людей.

При этом некоторые наверняка задаются вопросом – а для чего мне собственно будет необходим закон “течения жидкости Бернулли” и его уравнение, ведь и без него я могу спокойно жить. Самый банальный момент – тема, которая будет необходимо знать при сдаче экзаменов по гидравлике. В этой статье вы узнаете кто такой Бернулли, а также каким образом можно сформулировать уравнение Бернулли.

Кто такой Бернулли?

Даниил Бернулли является сыном известного ученого Якоба Бернулли, который являлся швейцарским математиком и физиком. Годы жизни Даниила с 1700 по 1782 года, а в период с 1725 по 1733 года издавал труды и работал в Академии наук Санкт Петербурга.

Кроме точных наук, также он занимался изучением вопросов, связанных с медициной наряду с Д’Аламбером и Эйлером, считающегося отцом и основателей всей математической физики. Если увидеть все успехи, которые он достигнул за свою жизнь, то можно с уверенностью сказать о том, что у него был настоящий «супермозг».

Идеальная жидкость и течение идеальной жидкости

Существует такая всемирноизвестная теория о том, что существует материальная тока и идеальный газ, но также на ряду была открыта идеальная жидкость. Любой человек, в том числе и студенты могут сказать о том, что такой жидкостью может быть либо пиво или же кофе, без которых современный человек не видеть жизнь в полный рост.

Но на самом деле, идеальной жидкостью называют такую, которая будет абсолютно несжимаемой, в том числе в ней не будет таких свойств, как вязкость или же теплопроводность. При этом, такое идеальное описание может дать хорошее описание движения реальных жидкостей связанной с гидродинамикой.

Течение жидкости – движение всех слове, которые относятся друг к другу или же относительной всей жидкости.

Кроме этого стоит упомянуть тот факт, что существуют различные режимы течения идеальной жидкости. Нас будет больше всего интересовать тот момент, когда скорость потока в определенной точке не будет изменяться со временем. При этом скорость течения в определенных точках может отличаться от стационарного потока.

Поток жидкости – совокупность всех частиц, связанных с определенной движущейся жидкости.

Как выводится уравнение Бернулли?

Другой вопрос заключается в том, каким образом происходит описание движения жидкости? Чтобы сделать это, необходимо понимать такой момент – какой вектор скорости жидкости, а точнее определить зависимость его от временного промежутка. Совокупность всех скоростей в определенных точках всего потока дает поле для получения вектора скорости.

Следует рассмотреть наиболее стационарное течение жидкости по такой платформе как трубка. По одному из сечений трубки мы будем принимать значение S1, а по другой S2. Во время обычного потока жидкости через оба сечения за один и тот же промежуток времени сможет пройти равное друг другу количество идеальной жидкости.

Данное уравнение называется – уравнением неразрывности струи.

После того как он узнал о нём им было принято решением о том, чтобы установить связь, которая будет между такими понятиям как давление и скорость жидкостей в тех или иных сечениях.

В качестве полного давления была взята сумма статического (обуславливается потенциальной энергией всей жидкости), а также динамического (обуславливается кинетикой всей жидкости) давлений. Оказывается, что сумма этих давления в любом из сечений будет полностью постоянной. Само уравнение имеет следующий вид:

Какой смысл имеется в уравнении Бернулли?

Есть говорить про то, какой закрадывается смысл всех уравнений Бернулли, то им считается физический. Уравнение Бернулли считается следствием закона, которым является закон сохранения энергии.

Первым членом всего уравнения Бернулли – кинетическая энергия, а вторым слагаемым станет потенциальная энергия, которая в поле силы тяжести. Третьим – работа, связанная с силой давления, во время подъема жидкости на определенную высоту, которая будет обозначаться как h.

Заключение

Как вы можете понять, в такой интересной теме, как закон Бернулли нет ничего сложного, главное понимать основы того, что имеются в данной теме. Зная такое уравнение, вы без особых проблем сможете идти на экзамены.

Компания «РосДиплом» на протяжении 20 лет занимается студенческими работами и предлагает помощь студентам во всех областях и темах. Наши преимущества: огромный опыт работы, лучшие авторы, собранные со всех уголков России, гарантии успешной сдачи и оптимальной цены, а также индивидуальный подход к каждому клиенту.