Gázok áramlása, közegellenállás

Áramlás akkor jön létre a folyadékban vagy gázban nyomáskülönbség jön létre.

A gázok, folyadékok mozgásának egyszerűbb esete, amikor a folyamat időben állandó, azaz egy adott helyen nem változnak a folyamatot jellemző fizikai mennyiségek[1] az idő múlásával. Az ilyen stacionárius áramlás leírása is könnyebb.

A stacionárius áramlás fontos jellemzője, hogy a cső, meder, vagy vezeték egy adott keresztmetszetén egységnyi idő alatt, mennyi folyadék hald keresztül, mekkora az áramerősség. Az áramerősség a térfogat és az idő hányadosa. Ha patak mellett sétálunk, észre lehet venni, hogy ahol összeszűkül a patak medre, a víz gyorsabban, míg a szélesebb szakaszokon lassabban folyik. Fontos, hogy adott helyen a sebesség fordítottan arányos a cső keresztmetszetével. Ez a folytonossági vagy kontinuitási törvény.

Egy svájci tudós, Daniel Bernoulli elméleti úton mutatta ki az összefüggést a szélsebesség és a nyomáscsökkenés között. A két mennyiség kapcsolata eléggé bonyolult, és bár hasonlít a fordított arányossághoz, nem az.

Ez sok érdekes jelenséggel mutatható be. Ha égő gyertya mellett egy összetekert papírlapból készült csövön keresztül elfújunk, a láng a légáram felé hajlik el. Az is hasonlóan meglepő, hogy két egymástól 1-2 cm-re felfüggesztett papírlap közé fújva, a lapok nem szétnyílnak, hanem összetapadnak. Ezen az elven alapul a kölniszóró is.

A közeg egy testet körülvevő folyadék vagy gáz. A súrlódás miatt a közeg fékező hatást fejt ki a testre: ez a közegellenállás. A közegellenállás erőssége függ a mozgás sebességétől, a keresztmetszettől, és a test alakjától. A közegellenállás csökkentésére áramvonalas testeket készítenek, mint a homlokfelületű cseppalak. A közegellenállást növelni nem áramvonalas testtel lehet, mint a köralak.


[1] Ezek a sűrűség, a nyomás és a sebesség.

 Facebook Megosztás | 


Hasonló Érettségi Tételek: