Класс!ная физика



Закон Бернулли. Опыты

11.2016


ОПЫТ С ВОРОНКОЙ


Для опыта используйте стеклянную воронку и сделайте бумажный конус по ее размерам. На трубку воронки наденьте резиновую трубку. Расположите воронку раструбом вниз и продувайте воздух.

Почему бумажный конус не падает из воронки?

Это явление объясняется законом Бернулли. При продувании воздуха скорость его движения между стенками воронки и бумажного конуса больше, чем за основанием конуса. А где скорость меньше, там давление воздуха больше. Следовательно, давление воздуха на основание конуса больше. Это давление и удерживает конус в раструбе воронки.



ОПЫТ СО СТРУЕЙ ...

... воздуха из пылесоса

Поставьте шланг на выходной патрубок пылесоса. Включите пылесос и поместите в струю воздуха шарик от настольного тенниса. Шарик будет висеть в воздухе. Медленно перемещайте струю воздуха — перемещается и шарик. Медленно наклоняйте шланг, а следовательно, и струю воздуха.

Почему шарик висит в воздухе?
В струе воздуха, где скорость воздуха больше, давление меньше, чем в окружающем неподвижном воздухе. В итоге на шарик с боков действуют силы, которые удерживают его в струе, а снизу на шарик действует аэродинамическое давление, которое уравновешивает силу тяжести шарика.

Другой вариант этого опыта: интересно и красиво протекает опыт с детским надутым шаром, помещенным в струю воздуха. Шар легко и высоко парит в струе воздуха. При наклоне струи он также легко перемещается.
Опыт протекает еще интереснее, если в струе воздуха находятся два детских шарика. Вначале поместите один шар, а затем второй, чуть ниже первого (в этом случае шары должны быть диаметром примерно 10 см).

... со струей воды

Возьмите стеклянную трубку диаметром 10—15 мм с оттянутым концом, внутренний диаметр которого 1,5—2 мм. Соедините стеклянную трубку резиновой с водопроводным краном и получите фонтанирующую струю над ванной. Внесите в струю воды шарик от настольного тенниса. Он будет «парить» на вершине струи.

Почему?
Вспомните опыт с пылесосом.

ОПЫТ С ШАРИКОМ

К шарику от настольного тенниса прикрепите пластилином нитку длиной 40—50 см и, держа шарик за нить, поднесите его к струе воды.

Почему шарик притягивается и удерживается в струе?

Когда из водопроводного крана течет струя воды, то она увлекает прилегающий слой воздуха. Когда шарик подносят к струе, происходит следующее: вблизи струи воздух движется с некоторой скоростью и давление здесь меньше, чем по другую сторону шарика. В итоге за счет разности давлений на шарик действует сила, прижимающая его к струе.

ОПЫТ С ВЕСАМИ

Уравновесьте учебные весы. Через стеклянную трубку продувайте воздух между чашкой и основанием.

Почему чашка, под которой продуваем воздух, опускается?
Наблюдаемое явление также можно объяснить на основании закона Бернулли.

СКАТЫВАЮЩИЕСЯ ЦИЛИНДРЫ

Возьмите два одинаковых по размерам цилиндра: деревянный и бумажный. Бумажный цилиндр делают из папиросной бумаги. Размеры цилиндров: длина 20 см, диаметр 3 см.

Скатывающийся с наклонной плоскости деревянный цилиндр падает по параболе впереди наклонной плоскости (в точке а), а бумажный цилиндр движется по кривой, которая заканчивается под наклонной плоскостью (б).
Как объяснить наблюдаемое явление?

Каждый цилиндр совершает сложное движение, участвуя одновременно в поступательном и вращательном движении. При вращении поверхность цилиндра увлекает слой воздуха, прилегающий к нему.

В результате скорость движения воздуха относительно цилиндра с одной стороны (слева) будет меньше, а с другой (справа) —больше. Давление на цилиндр будет больше со стороны воздуха там, где его скорость меньше, и наоборот, что вытекает из закона Бернулли. Это добавочное давление очень мало и сказывается только на бумажном цилиндре.

УПРЯМЫЕ ЛИСТКИ

Возьмите две длинные полоски бумаги любого размера и держите их перед собой, на расстоянии примерно пять сантиметров друг от друга. Подуйте между ними.
Будут ли листки расходиться в стороны от вашего дуновения?

Листки двинутся друг к другу, хотя, казалось бы, вы вдунули между ними «больше» воздуха и они должны были раздвинуться. Но ведь вы выдуваете воздух между листками прочь, создавая здесь давление даже ниже, чем вокруг. Значит, давление воздуха между листками делается меньше, чем снаружи, и возникает сила, сводящая их вместе.


Источники: Л.А.Горев "Занимательные опыты по физике"





Устали? - Отдыхаем!

Вверх