Hvordan beviser du, at højhastighedsvinden ledsages af reduceret lufttryk?

Du kan ikke teknisk "bevise" dette forhold på samme måde som du ville bevise en matematisk sætning. Det er et grundlæggende princip om væskedynamik, understøttet af adskillige observationer og eksperimenter, og forklaret ved bevarelse af energi og Bernoullis princip. Her er en sammenbrud af begrundelsen:

1. Bevarelse af energi:

* kinetisk energi: Hurtig bevægende luft har en høj kinetisk energi (bevægelsesenergi).

* Potentiel energi: Luft ved højere tryk har højere potentiel energi.

2. Bernoullis princip:

* Dette princip siger, at i en jævn strøm af en væske forekommer en stigning i fluidets hastighed samtidig med et fald i tryk eller et fald i væskens potentielle energi.

Forholdet:

* Når vinden fremskynder, øges dens kinetiske energi.

* For at opretholde en energibalance skal denne stigning i kinetisk energi kompenseres med et fald i potentiel energi.

* Den eneste måde for potentiel energi at falde på er, at lufttrykket falder.

Eksempler og applikationer:

* flyvinger: Luft, der flyder over den buede øvre overflade af en vinge, bevæger sig hurtigere end luften, der flyder under den flade nedre overflade. Dette skaber en lavere trykzone over vingen og genererer løft.

* Venturi Meter: Denne enhed måler strømningshastigheden for en væske ved at skabe en indsnævring i strømningsstien. Den hurtigere strømning gennem indsnævringen resulterer i lavere tryk, som måles for at bestemme strømningshastigheden.

* orkaner: Højhastighedsvindene i orkaner skaber et lavtryksområde i midten, tegner mere luft og styrker stormen.

Sådan demonstreres:

* Hold et stykke papir foran din mund og blæs over det. Papiret stiger, fordi lufttrykket over det falder.

* Brug en hårtørrer. Blæs luften direkte ved en ping -pong -kugle, og du vil se den levitere på grund af det reducerede tryk over den.

Kortfattet:

Forbindelsen mellem højhastighedsvind og reduceret lufttryk er et grundlæggende princip om væskedynamik. Det er et resultat af bevarelse af energi og Bernoullis princip, der forklarer, hvordan bevægelsesenergien er afbalanceret med ændringer i potentiel energi. Dette forhold har adskillige applikationer i den virkelige verden, fra flyflyvning til vejrmønstre.