مبدأ برنولي

تيار هوائي يمر على ڤنتوري ميتر. الطاقة الحركية تزداد على حساب ضغط المائع، كما يظهر في فرق الارتفاع لعمودي الماء.

مبدأ برنولي Bernoulli's principle نظرية علمية تعرف أيضًا باسم قانون برنولي أو نظرية برنولي. تنص القاعدة على أن الطاقة تظل محفوظة في الموائع المتحركة (سائلة أو غازية). فإذا كان المائع يتحرك أفقيًا يقل الضغط كلما زادت سرعة المائع ويزداد كلما قلت السرعة. فمثلاً: يتحرك الماء من خلال الجزء الضيق في أنبوبة أفقية بسرعة أكبر مما هو عليه في الجزء الأوسع. وتفترض قاعدة برنولي أن الضغط ينخفض لأدنى درجة عندما تصل السرعة لأقصى مدى. وقاعدة برنولي نسبة إلى دانيال برنولي (1700- 1782م)، وهو عالم رياضيات سويسري. وتفسر قاعدة برنولي كيف تولِّد أجنحة الطائرات قوة الدفع لأعلى (الإقلاع) وكيف تدور الكرة في الهواء عندما تُضرب. فجناح الطائرة يُصَمَّم بطريقة تجعل ضغط الهواء أسفل الجناح أكبر من الضغط أعلاه فيندفع الجناح لأعلى. وإن قذفت الكرة لتدور دورات حلزونية يكون ضغط الهواء أكبر في أحد جوانب الكرة منه في الآخر. ويولد الفرق الناتج في ضغط الهواء قوة اندفاع في اتجاه منطقة الضغط المنخفض فتنطلق الكرة في خط متعرج.

A streamtube of fluid moving to the right. Indicated are pressure, elevation, flow speed, distance (s), and cross-sectional area. Note that in this figure elevation is denoted as h, contrary to the text where it is given by z.

تستخدم قاعدة برنولي عند تصميم أجنحة الطائرات. يعطي الجناح انحناءة عند سطحه العلوي تجعل الهواء ينساب عليه أسرع منه عند السطح السفلي للجناح، وبالتالي يكون ضغط الهواء أقل عند مواضع السرعة الأعلى. ونتيجة لذلك، يزيد ضغط الهواء أسفل الجناح عنه فوق الجناح. ويؤدي ذلك إلى رفع الطائرة.

وحيث أن القوة = المساحة × الضغط

إذاً : ق (الرفع) = مساحة الجناحين × فرق الضغط

حيث أن فرق الضغط هو فرق الضغط بين أسفل وأعلى الجناحين.

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

 المصادر

الموسوعة المعرفية الشاملة

 قراءات أخرى

• Batchelor, G.K. (1967). An Introduction to Fluid Dynamics. Cambridge University Press. ISBN 0521663962.
• Clancy, L.J. (1975). Aerodynamics. Pitman Publishing, London. ISBN 0273011200.
• Lamb, H. (1994). Hydrodynamics (6^th ed.). Cambridge University Press. ISBN 9780521458689. Originally published in 1879; the 6^th extended edition appeared first in 1932.

 انظر أيضا

• Terminology in fluid dynamics
• Navier–Stokes equations – for the flow of a viscous fluid
• Euler equations – for the flow of an inviscid fluid
• Hydraulics – applied fluid mechanics for liquids
• Venturi effect

 وصلات خارجية

• Denver University - Bernoulli's equation and Pressure measurement
• Millersville University - Applications of Euler's Equation
• Nasa - Beginner's Guide to Aerodynamics
• science-animations.com - Flash animation illustrating Bernoulli's principle