베르누이 법칙에 대해서 문의합니다

Question

베르누이법칙이라고 하는데

처음들어보는단어이고요 이법칙이 활용되거나 써지는 업종은 어디가되는지 알고싶고요

원리가 이해가 안되는데 설명좀부탁합니다

Answer 1

안녕하세요. 과학전문가입니다.

기체나 액체가 빠르게 흐르면 압력이 감소하고 느리게 흐르면 압력이 증가한다는 법칙입니다. 압력이 감소한다는 것은 빨아들이는 것이고, 압력이 증가하는 것은 밀어내는 것이라고 생가하면 이해가 쉽습니다. 베르누이 법칙은 강물의 가장자리에 나뭇잎을 띄워놓으면 물이 빨리 흐르는 강의 중앙 쪽으로 잎이 떠내려가는 현상을 어려운 말로 표현한 것입니다.

베르누이의 법칙이 사용되는 대표 업종은 항공업 입니다. 비행기 날개의 모양 때문에 날개 위쪽은 공기가 빨리 흐르고 아랫쪽은 천천히 흘러서 비행기가 공중으로 날라갈 수 있습니다.

Answer 2

안녕하세요. 전진호 과학전문가입니다.

베르누이의 원리는 양력에 대한 원리입니다. 동일 경로에 속도가 다른 공기가 흐르면 속도가 빠른쪽으로 힘이 작용합니다. 비행기 날개 단면을 보면 위는 곡선이고 아래는 수평인데 여기에 바람이 불게되면 위쪽 공기가 빨라지면서 위로 작용하는 양력이 발생합니다. 이 양력으로 비행기가 뜰려면 최소 속도가 220 km/h 정도 되어야 뜨기 시작합니다.

Answer 3

안녕하세요. 김두환 과학전문가입니다.

베르누이의 원리

베르누이 원리란 유속이 빨라지면 압력이 낮아지며, 유속이 느리면 압력이 증가하는 원리입니다.

베르누이 법칙은 액체나 기체에 적용할 수 있습니다. 이상적인 유체가 관을 통과할 때 관의 반경이 커지면 유속이 줄어들고 관의 반경이 작아지면 유속이 빨라집니다. 이유는 유체가 입자들로 구성되어있고, 관의 반경에 따라 한 단면에 들어갈 수 있는 입자수가 정해지기 때문이죠. 반경이 클수록 많은양의 입자가 들어갈 수 있으므로 유속은 느려집니다. 반경이 작으면 적은양의 입자가 들어가므로 유속은 빨라질 수 밖에 없죠. 더욱 빨리 밀어내니까요.

Answer 4

안녕하세요.

유체역학에서 배우는 내용입니다.

에너지 보존 법칙의 유체(배관 내에 흘러가는 기체 or 액체의 물질)버전이라고 보시면 됩니다.

p+1/2​ρv^2+ρgh=const(좌측 항의 합은 항상 일정하다)

p : 압력

​ρ : 밀도

v : 유속(유체의 속도)

g : 중력가속도

h : 높이

여기서 유체가 바뀌지 않는다면 밀도, 중력가속도는 변화하지 않습니다.

이 말은 일직선상에 놓인 배관의 직경이 변화할 때

유입되는 유체의 정보를 통해 변화하는 배관에서의 압력 or 속도를 구할 수 있다는 말과 같습니다.

그렇다고 배관에서만 쓰이는 것은 아닌 유체가 통용되는 모든 업종에서 쓰인다고 할 수 있을 것 같습니다.

비행기의 날개, 자동차의 스포일러, 날개 없는 선풍기 등

관련 업종은 크게보면 배관설계, 공정설계, 기기설계 등이 있겠네요.

Answer 5

안녕하세요. 김석진 과학전문가입니다.

먼저 베르누이법칙이란 유체가 운동할 때 기압이 낮아지는 현상을 말하며,

쉽게 말해 “기체나 액체의 흐르는 속도가 증가하면 그 부분의 압력이 낮아지고, 유속이 감소하면 압력이 높아진다.” 라는 법칙입니다.

대표적인 사례로는 비행기 날개를 생각하시면 됩니다.

비행기 날개는 윗면이 아랫면보다 불룩하며, 공기가 비행기의 평평한 아랫면보다 불룩한 윗면을 지나갈 때 마치 좁은 관 속을 지나는 것처럼 속도가 더 빨라지게 됩니다.

즉 공기의 속도가 빠른 윗면은 기압이 낮아지고 상대적으로 평평한 아랫면의 기압은 높아지게 되며 비행기가 위로 뜨게 됩니다.

Answer 6

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 느려지게 됩니다.

이 원리를 정리한 것이 베르누이의 법칙입니다.