Bernoullin laki
![](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/2/20/BernoullisLawDerivationDiagram.svg/320px-BernoullisLawDerivationDiagram.svg.png)
Bernoullin laki on fysiikan laki, joka liittyy fluidin (nesteen tai kaasun) virtauksiin. Lain mukaan virtauksessa nopeuden kasvaessa paine alenee.[1]
Suljetussa putkessa virtauksen kokonaisenergia on vakio. Energia esiintyy potentiaalienergiana, joka riippuu staattisesta paineesta, ja kineettisenä energiana, joka riippuu aineen liikkeestä, dynaamisesta paineesta. Koska kokonaisenergia on vakio, kineettisen energian kasvua seuraa staattisen paineen lasku ja päinvastoin. Virtauksen staattisen ja dynaamisen paineen summa on vakio.
Käytännön sovelluksia laille ovat esimerkiksi venturiputki tai kaasutin. Lain avulla voidaan myös selittää purjeen toiminta.
Oletettaessa virtaavan aineen tiheyden pysyvän vakiona paineesta riippumatta voidaan tilannetta yksinkertaistaa, jolloin saadaan kokoonpuristumattoman virtauksen Bernoullin laki. Kokoonpuristumattoman virtauksen Bernoullin laki voidaan ilmaista yhtälöllä [2] [3]
- ,
missä
- on virtaavan aineen paine
- aineen tiheys (pysyy siis vakiona)
- on painovoiman aiheuttama kiihtyvyys
- putken korkeus tarkasteltavassa pisteessä referenssitasosta mitattuna
- virtaavan aineen nopeus
Kokoonpuristumattomuusoletus on useimpiin tarkoituksiin melko hyvin voimassa virtausnopeuden ollessa pienempi kuin 0,3Ma (ks. Mach-luku). Tätä suuremmilla virtausnopeuksilla on syytä käyttää kokoonpuristuvan virtauksen Bernoullin yhtälöä[3].
Lain nimi
[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]Bernoullin laki on nimetty hollantilais-sveitsiläisen matemaatikko Daniel Bernoullin mukaan, vaikkakin periaatteen oli ymmärtänyt aiemmin muun muassa Leonhard Euler.
Katso myös
[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]Lähteet
[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]- ↑ John MacLester & Peter St. Pierre: Applied Biomechanics: Concepts and Connections: Concepts and Connections, s. 265. Cengage Learning, 2008. ISBN 9780495105862. (englanniksi)
- ↑ Young & Freedman: ”14.5”, University Physics with Modern Physics, 11. painos, s. 530. Pearson, 2004. ISBN 0-321-20469-7. (englanniksi)
- ↑ a b Bernoulli's Equation (html) princeton.edu. (englanniksi)
Aiheesta muualla
[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]Kuvia tai muita tiedostoja aiheesta Bernoullin laki Wikimedia Commonsissa