Harakatlanayotgan gazlar va suyuqliklarda bosimning tezlikka bog'liqligi. Undan texnikada foydalanish

10-sinf fizika darsligi asosida 21-mavzu: Harakatlanayotgan gazlar va suyuqliklarda bosimning tezlikka bog'liqligidan texnikada foydalanish Suyuqlik tinch holatda turganiga nisbatan harakat holatida bosim o'zgarishini ko'rdik. Bu bosim dinamik bosimga bog'liq deyiladi. Dinamik bosim suyuqlik yoki gazning tezligiga bog'liq bo'lishini kuzatish uchun quyidagicha tajriba o'tkazaylik. Ikki varaq qog'oz olib, tik holatda ushlaylik. So'ngra qog'oz orasiga puflaylik (4.19-rasm). Shunda qog'ozlar bir-biriga tomon intilib yaqinlashadi. Buning sababi shundaki, qog'ozlar orasidagi havo pufl ash natijasida harakatga keladi va u joydagi bosim kamayadi. Qog'ozlarning tashqi tomonidagi bosim, ichki qismidagidan katta bo'lib qolganligi tufayli, qog'ozlarni siquvchi kuch paydo bo'ladi. Bir tomonga harakatlanayotgan ikkita kema ba'zan hech qanday sababsiz to'qnashib ketganligi kuzatilgan. Buning sababini ham xuddi ikkita qog'oz varag'i orasiga puflanganida bosimlar farqi hosil bo'lishi bilan tushuntiriladi. 1. Samolyot qanotini ko'taruvchi kuch. Samolyotlarning parvozi ham aynan shu hodisani o'rganish tufayli amalga oshirildi. Buni samolyot qanotining maxsus tuzilishi bilan tushuntiriladi (4.20-rasm). Samolyot qanoti suyri shaklida yasalib, unga kelib urilayotgan shamol, qanotning ostki va ustki tomonidan o'tadi. Ustki qismida shamol o'tishi kerak bo'lgan yo'l pastki qismidan ko'proq. Shu sababli ustki qismida shamol tezligi pastkisidan kattaroq bo'lishi kerak. Demak, shamol tezligi katta bo'lgan joydagi bosim p1 shamol tezligi kichik bo'lgan ostki qismidagi bosim p2 dan kichik bo'ladi. Natijada pastdan yuqoriga yo'nalgan bosimlar farqi p = p2 - p1 hosil bo'ladi. Oqim turbulent bo'lsa, bosimlar farqi katta bo'ladi. Shu bosimlar farqi tufayli samolyot qanotini ko'taruvchi kuch hosil bo'ladi. 2. Magnus effekti. Futbol maydonida burchakdan tepilgan to'pning burilib darvozaga kirganini televizorda yoki stadionda kuzatganlar ko'p. To'pning burilishiga nima majbur qiladi? Bunga sabab shuki, to'pning o'rtasiga emas, balki biroz chetrog'iga tepgan usta futbolchi uni to'g'ri harakati davomida aylanishiga majbur qiladi. Natijada to'pning chap va o'ng tomonidagi havo oqimining tezligi o'zgaradi va bosimlar farqi hosil bo'lib, to'pni darvoza tomonga buradi. Bunga Magnus effekti deyiladi (4.21-rasm). 3. Idishdagi tirqishdan otilib chiqayotgan suyuqlik tezligini hisoblash. Bernulli tenglamasidan foydalanib, suyuqlik sirtidan h chuqurlikda bo'lgan idish tirqishidan otilib chiqayotgan suyuqlik tezligini hisoblash mumkin (4.22-rasm). Idishdagi suyuqlikning ustki yuzasidagi bosim, atmosfera bosimi po ga teng. Suyuqlik tezligi v0=0. Suyuqlik chiqadigan tirqish oldidagi bosim ham po ga teng. Tirqishdan chiquvchi suyuqlik tezligini v bilan belgilab, bu ikkita joy uchun 4.9-formulani qo'llaymiz: Bunga ideal suyuqlik uchun Torrichelli formulasi deyiladi. Masala yechish namunasi Bo'yi 5 m bo'lgan sisternada yerdan 50 sm balandlikda jo'mrak o'rnatilgan. Jo'mrak ochilsa, undan suyuqlik qanday tezlik bilan otilib chiqadi? ...