Bernoullin laki
Bernoullin periaate on nestedynamiikan idea. Sen mukaan nesteen nopeuden kasvaessa paine pienenee. Oikeanpuoleisessa kuvassa näkyy, että näin tapahtuu. Putken leveässä osassa olevalla ilmalla on suurempi staattinen paine kuin ohuessa osassa. Jotta virtaus olisi tasaista, putkeen tulevan nesteen määrän on oltava yhtä suuri kuin putkesta lähtevän nesteen määrän, joten nesteen nopeuden ohuessa osassa on kasvettava.
Kun voima kohdistuu tiettyyn alueeseen, sitä kutsutaan paineeksi. Korkeampi paine työntää (kiihdyttää) nestettä kohti matalampaa painetta. Jokaisen nesteen nopeuden muutoksen on siis vastattava paineen (voiman) muutosta. Bernoulli havaitsi, että vaikka neste liikkui nopeammin putken pienemmässä osassa, paine pieneni. Huomaa, että tämä viittaa nopeuden ja paineen muutoksiin yhtä virtausreittiä pitkin eikä koske kahta eri nopeudella kulkevaa virtausta.
Bernoullin periaatteen täysversio sisältää sekä paineen että korkeuden muutoksista johtuvien potentiaalienergian muutosten aiheuttaman työn. Tässä muodossa periaate sanoo, että paineen, liike-energian ja potentiaalienergian summa on vakio. (Bernoulli ei ota huomioon viskositeettia eikä kokoonpuristuvuutta.)
Venturi, jossa näkyy Bernoullin periaate. Oikealla oleva vesi on alempana, koska isossa putkessa on korkeampi paine.
Kysymyksiä ja vastauksia
K: Mikä on Bernoullin periaate?
A: Bernoullin periaate on nestedynamiikan käsite, jonka mukaan nesteen nopeuden kasvaessa paine pienenee.
K: Miten Bernoullin periaate näkyy oikealla olevassa kuvassa?
V: Kuvasta näkyy, että putken leveässä osassa olevalla ilmalla on korkeampi staattinen paine kuin ohuessa osassa, minkä vuoksi nesteen nopeus ohuessa osassa kasvaa.
K: Mitä on paine?
V: Paine on alueeseen vaikuttava voima.
K: Mitä tapahtuu, kun nesteen nopeus muuttuu?
V: Nesteen nopeuden muutosta on vastattava paineen tai voiman muutos.
K: Sovelletaanko Bernoullin periaatetta kahteen eri nopeudella kulkevaan virtaukseen?
V: Ei, Bernoullin periaate pätee vain nopeuden ja paineen muutoksiin yhdellä virtausreitillä.
K: Mitä Bernoullin periaatteen täysversio sisältää?
V: Bernoullin periaatteen täysversio sisältää sekä paineen että korkeuden muutoksista johtuvan potentiaalienergian muutoksen aiheuttaman työn.
K: Mitä Bernoullin periaate ei ota huomioon?
V: Bernoullin periaate ei ota huomioon viskositeettia eikä kokoonpuristuvuutta.
