Paradoks hydrodynamiczny

Z Wikipedii, wolnej encyklopedii
Skocz do: nawigacja, szukaj

Paradoks hydrodynamicznyparadoks związany z mechaniką płynów. Jeżeli w rurze, przez którą przepływa płyn (ciecz lub gaz), występuje zwężenie, to (zgodnie z doświadczeniem i teorią) w zwężeniu ciśnienie statyczne jest niższe niż przed i za zwężeniem, co wydaje się niezgodne ze zdrowym rozsądkiem.

Błąd w potocznym rozumowaniu polega na założeniu, że płyn w zwężeniu zmniejsza swoją objętość proporcjonalnie do zmiany przekroju rury i tym samym powinno wzrastać ciśnienie. Jest jednak inaczej. Ściśliwość w wypadku małych prędkości (w stosunku do prędkości dźwięku w ośrodku) prawie nie występuje (nawet dla gazów). Płyn "radzi sobie" ze zwężeniem zwiększając prędkość przepływu. Oznacza to, że elementy płynu w obszarze początku zwężenia przyspieszają, natomiast w obszarze końca zwężenia zwalniają. Zmiana prędkości możliwa jest tylko poprzez działanie sił wewnątrz płynu, które wywołuje właśnie zmiana ciśnienia (ściślej: gradient ciśnienia).

Upraszczając: zmniejszone ciśnienie w zwężce "zasysa" płyn sprzed zwężki przyspieszając go i "zasysa" go ponownie, kiedy opuszcza zwężkę spowalniając.

Precyzyjniej można opisać tę sytuację przy pomocy równania Bernoulliego.

Linki zewnętrzne[edytuj | edytuj kod]