Mehanika fluida

Jednadžba kontinuiteta i Bernoullijev zakon

Volumni protok

Ako je \(\Delta V\) količina volumena fluida koja prođe presjekom površine \(A\) u vremenskom intervalu \(\Delta t\) brzinom \(v\), tada volumni protok \(Q\) definiramo kao:

\( Q=A\cdot v = \frac{\Delta V}{\Delta t} \)

Osnovna mjerna jedinica volumnog protoka je \(\frac{m^3}{s}\), a često ćemo naići i na jedinicu \(\frac{L}{s}\).

Jednadžba kontinuiteta

Volumni protok u svakom dijelu cijevi, neovisno o njenom presjeku je jednak. To nam govori jednadžba kontinuiteta. Brzina protoka \(v_2 \) kroz otvor presjeka površine \(A_2\) će biti veća onoliko puta koliko je površina otvora \(A_2 \) manja od površine \(A_1\).

Flowers

Jednadžbu kontinuiteta možemo opisati formulom:

\( A_1 v_1 = A_2 v_2 \)

Bernoullijev zakon

Osnovni zakon kojim opisujemo gibanje fluida kroz cijev pri čemu izjednačavamo tlakove u pojedinom dijelu cijevi zove se Bernoullijev zakon.

Flowers

Ukupnom tlaku u svakom dijelu cijevi doprinose statički tlak koji je veći u dijelovima cijevi gdje je brzina protjecanja manja, hidrodinamički tlak te hidrostatski tlak.

\( p_1 + \frac{1}{2} \rho v_1^2 + \rho g h_1 = p_2 + \frac{1}{2} \rho v_2^2 + \rho g h_2 \)

Često se susrećemo s horizontalnom cijevi kojoj je visina svakog dijela jednaka pa u tom slučaju vrijedi i jednakost hidrostatskih tlakova, odnosno njih možemo zanemariti.

Flowers
Zadatci s državne mature:

Jednadžba kontinuiteta i Bernoullijev zakon

Zadatak 1 - ljeto
Zadatak 2 - ljeto