Закон Бярнулі. Проста і даходліва

Вельмі многае з навакольнага нас свету падпарадкоўваецца законах фізікі. Гэтаму не варта здзіўляцца, бо тэрмін «фізіка» паходзіць ад грэцкага слова, у перакладзе азначае «прырода». І адным з такіх законаў, якія пастаянна працуюць вакол нас, з'яўляецца закон Бярнулі.

Сам па сабе закон выступае як следства прынцыпу захавання энергіі. Такая яго трактоўка дазваляе надаць новае разуменне шматлікім раней добра вядомым з'яў. Для разумення сутнасці закона проста дастаткова ўспомніць працякаючая ручаёк. Вось ён цячэ, бяжыць паміж камянёў, галінак і каранёў. У нейкіх месцах робіцца шырэй, дзесьці ўжо. Можна заўважыць, што там, дзе ручаёк шырэй, вада цячэ больш павольна, дзе ўжо, вада цячэ хутчэй. Вось гэта і ёсць прынцып Бярнулі, які ўсталёўвае залежнасць паміж ціскам ў патоку вадкасці і хуткасцю руху такога патоку.

Праўда, падручнікі фізікі яго фармулююць некалькі па-іншаму, і мае ён дачыненне да гідрадынаміцы, а не да працякаць ручая. У досыць папулярным выглядзе закон Бярнулі можна выкласці ў такім варыянце - ціск вадкасці, якая працякае ў трубе, вышэй там, дзе хуткасць яе руху менш, і наадварот: там, дзе хуткасць больш, ціск менш.

Для пацверджання досыць правесці найпросты вопыт. Трэба ўзяць ліст паперы і падзьмуць ўздоўж яго. Папера падымецца ўверх, у той бок, уздоўж якой праходзіць паток паветра.

Усё вельмі проста. Як кажа закон Бярнулі, там, дзе хуткасць вышэй, ціск менш. Значыць, уздоўж паверхні ліста, дзе праходзіць паток паветра, ціск менш, а знізу ліста, дзе патоку паветра няма, ціск больш. Вось ліст і падымаецца ў той бок, дзе ціск менш, г.зн. туды, дзе праходзіць паток паветра.

Апісаны эфект знаходзіць шырокае прымяненне ў побыце і ў тэхніцы. Як прыклад можна разгледзець фарбапульт або аэрограф. У іх выкарыстоўваюцца дзве трубкі, адна большага перасеку, іншая меншага. Тая, якая большага дыяметра, далучаная да ёмістасці з фарбай, па той, што меншага перасеку, праходзіць з вялікай хуткасцю паветра. Дзякуючы якая ўзнікае рознасці ціскаў фарба трапляе ў струмень паветра і пераносіцца гэтым патокам на паверхню, якая павінна быць афарбаваная.

Па гэтым жа прынцыпе можа працаваць і помпа. Фактычна тое, што апісана вышэй, і ёсць помпа.

Не менш цікава выглядае закон Бярнулі ва ўжыванні для асушэння балот. Як заўсёды, усё вельмі проста. Забалочаная мясцовасць злучаецца канавамі з ракой. Плынь у рацэ ёсць, у балоце няма. Ізноў узнікае рознасць ціскаў, і рака пачынае высмоктваць ваду з забалочанай мясцовасці. Адбываецца ў чыстым выглядзе дэманстрацыя працы закона фізікі.

Ўздзеянне гэтага эфекту можа насіць і разбуральны характар. Напрыклад, калі два карабля пройдуць блізка адзін ад аднаго, то хуткасць руху вады паміж імі будзе вышэй, чым з іншага боку. У выніку паўстане дадатковая сіла, якая прыцягне караблі адзін да аднаго, і катастрофа будзе непазбежная.

Можна ўсё сказанае выкласці ў выглядзе формул, але ўраўненні Бярнулі пісаць зусім не абавязкова для разумення фізічнай сутнасці гэтай з'явы.

Для лепшага разумення прывядзем яшчэ адзін прыклад выкарыстання апісванага закона. Усе ўяўляюць сабе ракету. У адмысловай камеры адбываецца згаранне паліва, і ўтворыцца рэактыўны струмень. Для яе паскарэння выкарыстоўваецца спецыяльна звужаны ўчастак - сопла. Тут адбываецца паскарэнне бруі газаў і з прычыны гэтага - рост рэактыўнай цягі.

Існуе яшчэ мноства розных варыянтаў выкарыстання закона Бярнулі ў тэхніцы, але ўсе іх разгледзець у рамках гэтага артыкула проста немагчыма.

Такім чынам, сфармуляваны закон Бярнулі, дадзена тлумачэнне фізічнай сутнасці працэсаў, якія адбываюцца, на прыкладах з прыроды і тэхнікі паказаны магчымыя варыянты прымянення гэтага закона.