유체역학 베르누이 법칙이 무엇인가요?
유체 역학에서 말하는 베르누이 법칙이 무엇인지 궁금합니다.
베르누이 법칙을 적용한 예시는 어떤 것이 있나요?
이러한 베르누이 현상이 왜 발생하는지 궁금합니다.
3개의 답변이 있어요!안녕하세요. 이상현 과학전문가입니다.
베르누이 법칙은 공기나 물과같은 유체가 3차원상의 X축방향으로 흐르면, y축이나 z축 방향에서는 압력이 낮아지는 효과가 발생하는것을 말합니다.
유체가 흐르는 속도에 따라 압력이 내려가는 현상에 기인하여 비행기가 날 때 양력이 발생하거나, 날개없는 선풍기의 원리와 연관됩니다.안녕하세요. 김채원 과학전문가입니다.
베르누이 법칙이란 유체가 흐르는 현상에 대한 속력, 압력, 높이의 관게에 대한 법칙을 말합니다.
예를들어 좁은 관으로 물려드는 유체는 유속이 빨라지면서 기압이 낮아지게 되는 현상이 있어 주면 공기나 물을 음압에 의해 빨아들이게 됩니다.
날개없는 선풍기는 이와 같은 원리로 바람이 나오는 구멍을 매우 작게 만든 다음 구멍주변을 지나가는 공기들을 빨아들임으로써 강한 바람을 만들어냅니다.안녕하세요. 김재훈 과학전문가입니다.
유체 역학에서 말하는 베르누이 법칙은, 점성이 없는 이상적인 유체가 일정한 부피로 흐를 때, 유체의 에너지는 위치 에너지, 운동 에너지, 압력 에너지의 합으로 나타낼 수 있고, 이 에너지의 합은 일정하다는 법칙입니다.
베르누이 법칙을 적용한 예시는 다음과 같습니다.
비행기의 양력
비행기는 날개 위쪽의 공기 흐름이 아래쪽의 공기 흐름보다 빠르기 때문에, 날개 위쪽의 압력이 아래쪽의 압력보다 낮아집니다. 이로 인해 날개 위쪽으로 힘이 작용하여 비행기가 하늘에 뜨게 됩니다.
물의 유속과 압력
관의 단면적이 좁아지면 유속이 빨라지고, 유속이 빨라지면 압력이 낮아집니다. 따라서, 관의 단면적이 좁아지는 부분에서는 물이 흡입되는 힘이 작용합니다. 이를 이용하여 물을 빨아들이는 도구, 예를 들어 주전자의 주둥이, 흡입기 등이 작동합니다.
베르누이 현상이 발생하는 이유는, 유체의 운동 에너지가 압력 에너지로 변환되기 때문입니다. 유체가 흐를 때, 유체의 속도가 빨라지면 운동 에너지가 증가합니다. 운동 에너지가 증가하면, 유체의 압력이 낮아집니다. 따라서, 유체의 속도가 빨라지는 곳에서는 압력이 낮아지는 것입니다.
