Bernoullis princip
Daniel Bernoulli fandt ud af at hvis en luftstrøm bevæger sig hurtigere end den omkringliggende luft, så vil der opstå et lavtryk. Det sker f.eks. på oversiden af en flyvinge hvor luften klemmes sammen og derfor skal passere hurtigere - deraf undertryk og opdrift.
Man kan også se at luftens molekyler skal rejse længere langs oversiden af vingen og derfor skal bevæge sig hurtigere for at indhente molekylerne fra undersiden af vingen. Højere hastighed giver lavere tryk.
Bernoullis princip gælder også for væsker, og her møder vi det i vaakumpumpen til vandhanen, hvor en forsnævring af vandstrålen giver en høj molekylehastighed og derved et sug i det lille siderør.
Malepistolen til autolakerens kompressor suger malingen op fra malerbøtten ved hjælp af Bernoullis princip på samme måde som vaakumpumpen.
Hvis store skibe sejler tæt på hinanden og vandet presset hurtigt imellem de to skibe, kan de faktisk blive suget sammen af undertrykket.
Alle væsker og gasser der bevæger sig og skal passere en forsnævring danner et undertryk.
Bernoullis tragt
Formål:
Vi skal afprøve Bernoullis teori om molekylebevægelsers sammenhæng med over og undertryk.
I dette forsøg er at opleve hvordan luftmolekyler med høj hastighed skaber lavt tryk.
Materialer:
Gummislange
Glastragt (gennemsigtig er sjovest)
Papirkonfetti
Bordtennisbold
Fremgangsmetode:
1. Sæt gummislangen fast på tragten
2. put lidt konfetti ned i tragten
3. I gruppen gætter I på hvad der sker når man puster i slangen.
4. PUST!
5. Put nu en bordtennisbold i tragten
6. Gæt nu på hvad der sker når I puster i slangen.
7. PUST!
8. Vend nu tragten på hovedet og forsøg at samle bordtennisbolden op ved at puste i slangen. Jeres lærer kan måske vise effekten med en kompressor.
Teorien bag:
Bernoullis teori går ud på at molekyler i bevægelse kan skabe forskellige tryk alt efter hvor meget fart molekylerne har på. Når en luftstrøm f.eks. møder en forsnævring som den rundt om bordtennisbolden, ja så stiger molekylernes hastighed for at molekylerne kan komme hurtigt nok igennem - og så FALDER trykket! Fedt ikke?
Bernoullis bold i luftstrøm
Formål:
At afprøve Bernoullis teori om lavt tryk ved hurtigbevægelse af molekyler. Og få en forståelse for terminal hastighed.
Materialer:
Føntørrer
Bordtennisbolde, vatkugler og andre lette runde former.
Fremgangsmåde:
1. tænd føntørreren
2. Peg den lige op i luften
3. Slip forsigtigt bolden i luftstrømmen.
4. Eksperimenter med at skrue op og ned for føntørreren hvis den kan.
5. Eksperimenter med at dreje føntørreren til siden… forsigtigt.
Teorien bag:
Hvorfor falder bolden ikke ud af luftstrømmen? - hvis bolden kommer væk fra centrum af luftstrømmen, så vil den hurtigste molekylebevægelse være i centrum af luftstrømmen. Dette skaber det undertryk der suger bolden tilbage på plads. Dette er endnu et bevis på at Bernoulli havde fat i noget.
Hvorfor falder bolden ikke bare ned på føntørreren? - Når bolden falder, vil den på et tidspunkt nå en hastighed hvor luftmodstanden er den samme som tyngdekraften. Dette kaldes også for terminalhastigheden. Så længe luftmodstanden ikke ændres, vil bolden altså blive hængende i luftstrømmen. For en faldskærmsspringer betyder dette at hastigheden ved en almindelig position i luften vil give én makshastighed, men ændres denne til hovedet først, stiger hastigheden indtil en ny makshastighed er opnået.
Bernoulli indsnævring, hastighed og tryk
Bernoullis opdagelser kan vises med et hav af småforsøg, dette forsøg viser noget om trykforskellen når luft presses hurtigt imellem objekter.
Materialer:
2 tomme 5 liters dunke
Kompressor med "pistol"
Fremgangsmetode:
Placer dunkene på en glat overflade og eksperimenter lidt med afstanden.
Blæs derefter luft imellem dunkene med en kompressor og observer hvad der sker med afstanden imellem dunkene.