¿Por qué la presión es inversamente proporcional a la velocidad?

Hola autor de la pregunta!

Primero comprendamos la ecuación de Bernoulli, que es básicamente una ecuación que conserva la energía:

La presión, la velocidad y la altura (y) en dos puntos en un fluido no viscoso e incompresible de flujo constante están relacionadas por la ecuación:

La ecuación de Bernoulli tiene algunas implicaciones sorprendentes. Para nuestro primer vistazo a la ecuación, considere un fluido que fluye a través de una tubería horizontal. La tubería es más estrecha en un punto que a lo largo del resto de la tubería. Al aplicar la ecuación de continuidad, la velocidad del fluido es mayor en la sección estrecha. ¿La presión es mayor o menor en la sección estrecha, donde aumenta la velocidad?

Su primera inclinación podría ser decir que donde la velocidad es mayor, la presión es mayor, porque si mete la mano en el flujo donde va más rápido, sentirá una gran fuerza. (Sin embargo, la fuerza no proviene de la presión allí; proviene de que su mano le quita impulso al fluido).

La tubería es horizontal, por lo que ambos puntos están a la misma altura, es decir, y1 = y2. La ecuación de Bernoulli se puede simplificar en este caso para:

El término de energía cinética de la derecha es mayor que el término de energía cinética de la izquierda, por lo que para que la ecuación equilibre la presión de la derecha debe ser menor que la presión de la izquierda. Es esta diferencia de presión, de hecho, lo que hace que el fluido fluya más rápido en el lugar donde se estrecha la tubería.

Hay una falla importante en su lógica, ya que asume que la fuerza es constante.

¡Espero que esto ayude!

¡Gracias por leer! 🙂

#ThinkingRedefined

En el flujo de fluido, la velocidad v casi nunca es inversamente proporcional a la presión p (en el sentido de que el producto es constante). Pero a menudo es el caso de que la velocidad cae donde aumenta la presión y viceversa. Esto se debe a que el principio de Bernoulli es válido o es una primera buena aproximación. Según este principio, la suma v ^ 2/2 + p / densidad es constante (ausencia de efectos gravitacionales e inestables). Cuando esto se cumple, un aumento en la velocidad debe compensarse con una caída de presión.

Tenga en cuenta que hay innumerables casos en los que este no es el caso en absoluto. Por ejemplo, en una cascada, la velocidad del agua aumenta hacia abajo mientras que la presión permanece constante al valor atmosférico. Y en una corriente oceánica importante, la velocidad cambia moderadamente sobre la profundidad, mientras que la presión aumenta hidrostáticamente con mucha fuerza.

No necesitas ecuaciones para entender este fenómeno. Las ecuaciones permiten el cálculo de valores, pero no necesariamente explican la física. La conservación de energía puede ser cierta, pero no es intuitiva en cuanto a POR QUÉ esto es importante. Me molesta que la gente siga repitiendo esto [el aire rápido crea tonterías a baja presión, o la muy vaga explicación de que es simplemente para satisfacer la conservación de energía] cuando la ciencia es muy intuitiva.

Este fenómeno se entiende fácilmente de esta manera.
Newton debe ser claro en tu mente.
1- Los fluidos (líquidos y gases) tienen masa.
2- Newton (primera ley) nos dice que se necesita una fuerza para cambiar la velocidad (acelerar) cualquier masa.
3- La fuerza en los fluidos que hace esto es una diferencia de presión. Una región de alta presión empuja (acelera) el fluido hacia regiones cercanas de menor presión.
Así que … Esta es la forma de ver lo de Bernoulli “Presión / Velocidad”.
……………….
En el caso comúnmente establecido donde un fluido de mayor velocidad tiene una presión más baja; se debe a que la región de mayor presión aceleró (mayor velocidad de) el fluido hacia la región de menor presión. Es por eso que se movía más rápido cuando llegó a la región de baja presión.
La VELOCIDAD de un fluido NO CAUSA UNA PRESIÓN MÁS BAJA. Demasiadas personas creen y todavía enseñan este último fragmento sobre “Aire rápido”. ¡ES CIENCIA FALSA! Las demostraciones comúnmente utilizadas para MOSTRAR esta cosa de “aire rápido” se malinterpretan y generalmente ignoran el hecho de que hay un flujo de aire curvo (llamado Efecto Coanda) que causa la presión más baja, NO la velocidad simple.

Saludos, Steve

Una referencia autorizada:
Weltner en PDF – “Interpretaciones erróneas de la Ley de Bernoulli”:
http://user.uni-frankfurt.de/~we…
http://www.angelfire.com/dc/nova

http: //hyperphysics.phy-astr.gsu

Las leyes de la física se hacen teniendo en cuenta un material hipotético donde todas las distracciones no se entrometen en su verdadero comportamiento. Estos se conocen como sustancias ideales. Estos se utilizan como puntos de referencia sobre los cuales se aplican condiciones prácticas una por una para medir la desviación del comportamiento ideal y, por lo tanto, utilizar la sustancia para aplicaciones prácticas.

La tormenta de Bernaulli afirma que el producto del área de la sección transversal y la velocidad es siempre una constante para un flujo laminar ideal .

¿Qué es el flujo laminar ideal?

El flujo laminar ideal es un flujo unidireccional directo de un fluido que es incompresible y no viscoso. Esto significa que si aplica presión sobre una gota de fluido laminar ideal, no podrá aumentar su densidad reduciendo su volumen. Por lo tanto, si una tubería que lleva el fluido laminar ideal se presiona en su salida, solo aumentaría su velocidad, no la presión en las paredes, ya que el fluido es incapaz de compresión y resistencia al movimiento, lo que causaría presión en las paredes laterales.

Fluidos Pacticos: –

Los fluidos prácticos que encontramos en nuestra vida diaria nunca son completamente laminados, incluso los chorros de agua más compactos de las fuentes del bellagio en las últimas vegas tienen algunos componentes de irrigación que se mejoran cuando disminuye la sección transversal de la salida y conducen a la compresión y al aumento. en velocidad de irrigación (turbulencia) que causa presión en las paredes de la tubería.

Por lo tanto, el caso que describió en su pregunta es de un flujo laminar ideal.

Espero que haya ayudado.

Si está aplicando presión a una cierta cantidad de gas, aumenta su temperatura (Ley de Volumen de Gas de Gay-Lussac), que es la energía cinética promedio de las moléculas de gas; aumentando así sus velocidades.
Presión P prop. Temperatura T (T en Kelvin) … i
y Kinetic Energy KE prop. T
(1/2) * Masa m * Velocidad V ^ 2 prop. T
V ^ 2 prop. T … ii
De, i y ii, V ^ 2 prop. PAG

aquí la presión se refiere a la fuerza que actúa en dirección lateral por unidad de área. Déjame explicarte esto, imagina un entorno libre de gravedad a velocidad V1, el agua sale del tubo rígido de Dia D1 … Entonces, a la salida del tubo, encuentras que el diámetro del agua también es D1 …
Aquí la presión de la que hablamos es la presión en las paredes del tubo … ¿De acuerdo?
Entonces, si aumenta la presión de la velocidad, tan pronto como salga el agua del tubo, debería expandirse … pero no lo hace, cuanto mayor sea la velocidad, más estrecho será el flujo … Espero haber respondido a su pregunta, esto es lo que bernoulli es estados principales

En términos generales, también podemos ver que la presión es inversamente proporcional al volumen. Aquí también tenga en cuenta que estamos hablando de esta relación solo para temperatura constante. Entonces, para ver esta relación, la temperatura debe mantenerse constante.

Ahora demostremoslo tomando un ejemplo. Supongamos que tenemos una disposición de cilindro de pistón que contiene cierta cantidad de gas. Hay alta presión en su interior, por lo que se expandirá, claramente aquí a medida que el volumen aumenta, la presión en el interior disminuirá, aquí la temperatura se mantiene constante al suministrar algo de calor.

Además, si comprimimos el gas dentro del cilindro, aumenta su presión en el interior, y nuevamente aquí la temperatura se mantiene constante al liberar una cierta cantidad de calor.

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Escuche p + v2 / 2 es constante según el teorema de Bernoulli y, por lo tanto, si p aumentó, entonces v debe reducirse para que el término sea constante suponiendo que la energía potencial sea la misma …

Es el resultado básico de la conservación de la energía mecánica en un fluido en movimiento. Es el principio de Bernauli. La presión es inversamente proporcional a la velocidad / velocidad del fluido.

La elevación generada para los aviones se debe a esto. La aeronave tiene que moverse con un umbral mínimo de velocidad. Como la forma de las alas es tal que la velocidad del aire está más en la parte superior del ala en comparación con la de la parte inferior. Como la presión es más baja en la parte superior que en la inferior, la diferencia de presión es hacia arriba y, por lo tanto, se vuelve más y más ligera a medida que aumenta la velocidad de la embarcación y el umbral por encima puede volar hacia arriba

Tu pregunta no está clara. Pero supongo que estás hablando de hidrodinámica. Según la ley de Bernoulli, a medida que aumenta la velocidad del fluido, la presión disminuye pero no es inversamente proporcional.

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