베르누이의 원리가 일상생활에 적용되는 예는 무엇인가요?
최근에 베르누이의 정의를 배웠는데요 좀 더 자세히 알기 위해서
베르누이의 원리가 일상생활에 적용되는 예는 무엇인지 문의드립니다.
베르누이 법칙은 기체와 액체에 대한 압력과 속도의 관계식입니다.
예를 들어 호스에 물이 흐른다고 가정해보겠습니다.
이때 호스의 입구를 줄이면 물이 갑자기 빨라져 뿜게됩니다.
즉, 관의 반경이 작아지면 물의 속도가 빨라지고, 관의 반경이 커지면 속도가 느려집니다.
반경이 클수록 많은 양의 물이 나오게 되니 속도가 느려집니다.
안녕하세요. 김혜나 과학전문가입니다.
일상생활에서 베르누이의 원리가 볼 수 있는 것들에는 다음과 같은 상황들이 있습니다.
-A4 용지를 기리게 반으로 자른 뒤 아래입술 아래에 대고 바람을 세게 불면 종이가 위로 올라오고 펄럭이는 현상이 나타난다.
종이 아래쪽에 바람을 불게 되면 종이 위쪽의 공기가 빠르게 이동하게 되면서 그만큼 공기의 밀도가 낮아지게 되고, 따라서 밀도가 아래보다 종이 위쪽이 낮아지기 때문에 밑에서 위로 들어 올리는 힘인 양력이 생기게 되어 종이가 위로 올라가면서 펄럭이는 것이다. 이러한 종이의 펄럭임이 비행기의 날개이론에 기본이 된다고 할 수도 있다.
⧫ 호스에서 나오는 물을 빨리 더 멀리 보낼 때 호스 끝부분을 손으로 눌러본 경험이 있을 것이다. 호스 끝부분을 손으로 눌러 줌으로써 물이 나오는 틈이 좁아져서 뒤쪽의 공기가 밀리기 때문에 물이 더 빨리 나오며 더 멀리 나가게 되는 것이다.
⧫ 진공상태에서 공을 커브로 던진다면 공은 꺾이지 않고 똑바로 나아간다.이는 진공관에 공기가 없어서 베르누이 원리가 적용되지 않기 때문이다. 결국 공기가 물의 흐름이 없는 상태에서는 이 법칙이 적용되지 않는 것을 반증하는 예이다.
⧫ 바람이 많이 부는 날 창문이 살짝 열려 있으면 바람이 쌩쌩 소리를 내며 들어오는 것이 있다.
빨리 달리는 차에 앉아서 창문을 열면 휴지나 비닐봉지들이 정신없이 날아다니며 결국 바깥으로 탈출하는 경우도 여기에 해당되고 바깥의 넓은 공간에서 좁은 창문 통로를 지나면 압력 차이가 생기고 속력이 증가하여 바람이 빨리 들어와서 바람이 쌩쌩 들어오는 것이다.
또 다른 예로 바람이 많이 부는 날 문이 열려 있을 때 문이 저절로 세게 닫히게 되는 것이 있다. 문이 닫히기 시작하면 계속 압력 차이가 심해지고 공기의 속력은 빨라지므로 더욱더 문이 닫히는 쪽으로 공기가 흐르게 되므로 문의 속력이 빨라지다가 세게 큰 소리를 내며 닫히는 것이다.
⧫ 수식을 이용하지 않고 간단히 설명하자면 폭이 넓었다 좁아지는 도로에서 실제로 정체가 일어나는 구간은 폭이 좁은 도로가 아닌 폭이 좁아지기 전의 넓은 도로인 것과 같다. 폭이 좁은 도로의 정체된 정도(압력)은 그전의 넓은 도로보다 훨씬 적다.
