作者mgtsai ()
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标题Re: [问题] 为什麽流速大,压力小 但是....
时间Fri Mar 5 12:01:09 2010
提到流速与压力的关系
我们考虑一下比较贴近真实的情形
在大一的普通物理就有教过,在水管中,由於黏滞力的缘故,流速并不是定值
而是较靠近中央处,流速愈快
而靠近管壁处,流速愈慢,在贴近管壁处的流速趋近於零
以下图表示:
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此时若打算引入白努力定律,这时问题来了:
白努力定律的中的流速项,倒底是取水管中何处的流速值?
是取水管中央处的流速呢?
还是水管壁处的流速?
还是取整个水管截面的平均流速?
依正常而言,我们所说的水压
一般是指水管壁所承受的水压
那麽,白努力定律的中的流速项,应该是取水管壁处的流速比较合理吧?
问题来了,若是取水管壁处的流速
那麽,由於水流在贴近管壁处的流速趋近於零
套入白努力定律的流速项,其值应该为代入零
这下好玩了,无论中央处的流速多快
所得到的水管壁处压力值,与水静止不动时是相同的
这与大家平常的实验,水流愈快,压力愈低的经验是不相符的
若不取管壁处的流速,那该取哪边的呢?
取中央处?想像一下,若这根水管是自来水公司为了运水用,直径两米的水管
我们要量的是水管壁的压力,流速的取值却是取中央
两者参考点差了一米,好像也不太对劲吧
或许我们可以以整个水管截面的平均流速来代入吧
但问题更大的,其实是白努力定律本身
它没有将流体黏滞力纳入考虑
过度简化的结果,以致於真实应用时,就连最简单的水管中的水流,都会出状况
这麽说吧,自己真正做实验,仔细记录水流流速(取平均值),与水压之间的关系
代入白努力定律,应该会有不小的误差吧
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流体本身是一种很复杂的现象
全世界没有人可以完全搞懂它
但在中学的物理,面对流体的问题
一方面它在日常生活中是很普遍的现像
无法因为流体问题很复杂很难,在课程中就跳过流体问题忽略不谈
但又要考虑中学生的程度又不宜带入太艰难的处理方法
所以,白努力定律就在这种情况上,在中学教材上勉强拿来使用
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◆ From: 60.250.129.52
※ 编辑: mgtsai 来自: 60.250.129.52 (03/05 12:06)
1F:推 ntust661:真的很难XDDD 03/05 12:05
2F:→ Emcc:不是这样的 03/05 12:24
3F:→ CHTM:前提有误喔 白努力是无黏滞性才适用喔 03/05 12:25
4F:推 HDT:中学不都假设是理想流体吗 当然可以用搂 03/05 13:51
5F:→ tearcolor:看不懂在写什麽....边界跟中心在同一条流线上嘛? 03/05 22:18
6F:推 Keelungman:简单讲就是: 在毛细管内用白努力定律是有问题的 03/06 01:55
7F:→ Keelungman:只能用 Navier–Stokes 方程式 03/06 01:56