Пређи на главни садржај

Бернулијева једначина

Данијел Бернули се бавио физиком, математиком, астрономијом, филозофијом и медицином. Како ли му је то полазило за руком? У физици је познат као истраживач својстава флуида. Применом закона одржања енергије проистиче да је за промену кинетичке и гравитационе потенцијалне енергије делића флуида потребно да постоји рад извора енергије, који се испољава путем разлике у статичким притисцима флуида. 
Облик Бернулијеве једначине у гимназијској физици подразумева флуид без трења између слојева, да није стишљив и не размењује топлоту са околином.



Постоји неколико занимљивих примера примене Бернулијеве једначине. Анимација приказује опструјавање авионског крила помоћу приказа струјних линија. Иако ваздушна струја у овом случају није идеалан флуид, могуће је приближити Бернулијево откриће младим нараштајима. 
Запажамо да се ваздушна струја цепа на предњој ивици. Део струје испод крила има једноставну путању, али путања делића изнад горњег дела је сложенија, јер је горња површина крила закривљена. Увећани притисак ваздушне струје изнад предње ивице крила приморава делиће да стекну велико убрзање дуж крила, тако да је брзина (и кинетичка енергија) флуида изнад крила већа од брзине испод крила. Ако узмемо у обзир да је промена гравитационе потенцијелне енергије делића занемарљиво мала, проистиче да на делу крила где се ваздушна струја креће већом кинетичком енергијом статички притисак има нижу вредност. Дакле, статички притисак има већу вредност испод крила, а разлика два статичка притиска ствара силу узгона која делује на крило - вертикално навише.

Због чега су крајеви крила авиона савијени?
На првој фотографији приказано је крило савијено на рубном делу:



Постоји неколико отпора који утичу на крило и тиме на кретање авиона, а један је индуктивни отпор. Бернулијева једначина пружа тумачење постојања неравнотеже притисака испод и изнад крила, тако да је испод крила већи статички притисак јер се ваздушна струја креће брже - односно поседује нижи динамички притисак. Ваздух испољава тежњу да се простире из дела где је притисак већи као области нижег притиска. Једним делом то може остварити преко рубног дела крила, што отежава кретање ваздухоплова и утиче на потрошњу горива. Савијени део то умањује, а и спречава појаву нежељених турбуленција ваздуха које се појављују након опструјавања крила.

Популарни чланци

Електрична струја у води и ваздуху

Ако стојим до колена у води, да ли ће струја прво стићи до мене кроз ваздух или воду? Први део одговора односи се на чињеницу да је ваздух одличан изолатор према протицању електричне струје. Проводљивост воде је условљена присуством примеса. Слана вода поседује добру проводљивост, питка вода је знатно слабији проводник док је дестилована вода лош проводник, али ипак поседује нижу специфичну отпорност од ваздуха. Према томе, под нормалним условима, електрична струја не би могла да се простире кроз ваздух па је вода једина средина погодна за проток електричне струје.

Други део одговора односи се на то када услови нису уобичајени. Ту мислим на појаву муње. Да би се испољила, неопходно је да се између доњег дела облака и површине тла формира јако електрично поље тако да непроводни ваздух буде у стању плазме. То значи да су присутни молекули ваздуха у великој мери јонизовани под утицајем електричног поља. Поменуто поље врши убрзавање наелектрисања ка електричним потенцијалима супротног зна…

Галилејеве трансформације координата

Галилејеве трансформације координата помињу се у четвртом разреду гимназије и представљају увод у Лоренцове трансформације. Није једноставно искорачити из уобичајеног графичког приказа везе координата једног догађаја у односу на два инерцијална референтна система, тако да се начини анимирани запис ове релације. У првом делу је дат приказ кретања два воза у односу на на земљу. Камера је најпре у равни кретања, а затим изнад ова два тела. Зелени и црвени траг, који се простиру иза возила, представљају њихове помераје. Координате тела су представљене ознаком X. У другом делу камера је придружена зеленом возилу, тако да оно представља други инерцијални референтни систем. Положај предњег дела црвеног возила у односу на зелени воз је обележено са X ’. Према томе, координата црвеног воза у односу на земљу Xc може да се изрази помоћу координате зеленог воза у односу на земљу Xz на следећи начин: Xc = Xz + X ’

Феромагнетици, парамагнетици и дијамагнетици

Упрошћена слика електрона у атому приказује ову честицу на начин да се обрће дуж орбитале, око језгра брзином сталне бројне вредности, али и око своје осе (спин). С обзиром да је електрон наелектрисан, током кретања ствара два магнетна поља: једно настаје због кретања око језгра, а друго због обртања око своје осе. Та два магнетна поља одређују магнетни (диполни) моменти- орбитални и спински. Ова величина је својствена и честицама у атомском језгру, али је њихов допринос укупном магнетном моменту атома знатно мањи те није битан за тумачење магнетних особина материјала. Стрелицама су приказани укупни магнетни моменти атома - као збир магнетних момената електрона.


Код материјала који припадају групи дијамагнетика, атоми не поседују магнетни момент (или је веома слаб) када материјал није изложен дејству магнетног поља. Међутим, у магнетном пољу, као што анимација приказује, атоми дијамагнетика стичу магнетне моменте који су усмерени на начин да слабе магнетно поље. Типични представници …