Аэродинамика для гуманитариев
Я люблю поехидничать в своем журнале над идиотскими учебниками физики и идиотами-преподавателями, распространяющими разные нелепые заблуждения.
Однако, гуманитариям обычно непонятен смысл моих заметок, потому решил написать что-нибудь простенькое.
Справка.
Струя газа / жидкости, не ограниченная твердыми стенками, называется свободной струей. Если не рассматривать несколько экзотических случаев (нестационарная задачка, продольный вихрь, сверхзвук), то давление в свободной струе с высокой точностью совпадает с давлением окружающего газа / жидкости.
Ссылки
Свободная струя в типичной задачке http://www.mining-enc.ru/s/svobodnaya-struya/ и http://masters.donntu.org/2007/kita/matvienko/library/lib_5.htm
Экзотика - свободная струя при сверхзвуке http://www.heuristic.su/effects/catalog/tech/byId/description/869/index.html
------------------------------------
Примечание.
Следует отметить, что очень распространено безграмотное заблуждение: давление в свободной струе якобы всегда обязано быть низким.
-------------------------------------
Пусть есть баллон со сжатым воздухом, через небольшое отверстие в из баллона в окружающую атмосферу истекает свободная струя.
Давление внутри баллона P1.
Дырка, из которой истекает воздух, мала по сравнению с диаметром балона, так что можем с разумной точностью считать, что скорость воздуха внутри баллона равна нулю (v1=0).
Скорость истекающей струи v2
Давление в струе P2
Струя истекает в атмосферу (Pатм) , считаем, что "экзотики" в нашей задачке нет, так что давление в струе будет атмосферным (P2=Pатм)
Как этот текст будет выглядеть в идиотской лекции.
Для начала лектор расскажет о скорости истечения струи.
Нарисует картинку "истечение струи из баллона со сжатым воздухом" (картинка абсолютно та же самая, не надо пытаться искать на ней скрытые отличия).
Далее лектор напишет формулу Бернулли, автоматически приравняв P2 = Pатм . Лектору столь очевидно совпадение давления в свободной струе с атмосферным, что лектор даже не сделает каких-либо пояснений по данному поводу.
После чего лектор получит абсолютно правильный ответ и порассуждает о том, что, пока отверстие в баллоне сравнительно мало, скорость истечения никак не зависит от диаметра отверстия.
Эта часть лекции правильна, что вполне ожидаемо. Задачка о скорости истечения из отверстия входит в учебники физики пару сотен лет, со времен Бернулли. Лектора среди ночи разбуди - и он безошибочно изложит правильный текст из учебника.
После этого лектор расскажет о других якобы следствиях теоремы Бернулли, например, о пульверизаторе.
Нарисует картинку "истечение струи из баллона со сжатым воздухом"(картинка абсолютно та же самая, не надо пытаться искать на ней скрытые отличия).
Однако на этот раз лектор пояснит: "совершенно очевидно" (как вариант - "легко видеть"), что чем меньше диаметр отверстия, тем выше будет скорость истечения.
Далее лектор заявит, что, раз скорость истечения высока, то, якобы по теореме Бернулли, P2 << Pатм
Лектору настолько ясно и очевидно, что давление в свободной струе много ниже атмосферного, что лектор даже не попытается вспомнить, о чем говорил некоторое время назад.
Эта часть лекции ошибочна, что вполне ожидаемо. Заблуждение о пониженном давлении в свободной струе входит в некоторые учебники физики уже около сотни лет, со времен Перышкина и Перельмана. Лектора среди ночи разбуди - и он, абсолютно точно, ничего не перепутав, изложит ошибочный текст из учебника.
Видео по теме.
https://www.youtube.com/watch?v=qiwK96vv62s
0:00 - 11:20 Лектор долго и нудно выводит скорость истечения (формула Торичелли) Давление в свободной струе лектор принимает за атмосферное.
29:40 Лектор рассказывает о пульверизаторе и якобы пониженном давлении в свободной струе.
Update
Заблуждениям следует учить с детства. В подмосковном Зеленограде открылся квазитехнический музей "Экспериментариум".
https://starina-chuk.livejournal.com/658755.html
По словам starina-chuk.livejournal.com , текст надписи на экспонате: "Шарик устойчиво парит, так как давление в струе меньше атмосферного, которое и прижимает шарик к струе, не давая ему упасть. Это явление основано на уравнении, открытом... Бернулли".
Однако, гуманитариям обычно непонятен смысл моих заметок, потому решил написать что-нибудь простенькое.
Справка.
Струя газа / жидкости, не ограниченная твердыми стенками, называется свободной струей. Если не рассматривать несколько экзотических случаев (нестационарная задачка, продольный вихрь, сверхзвук), то давление в свободной струе с высокой точностью совпадает с давлением окружающего газа / жидкости.
Ссылки
Свободная струя в типичной задачке http://www.mining-enc.ru/s/svobodnaya-struya/ и http://masters.donntu.org/2007/kita/matvienko/library/lib_5.htm
Экзотика - свободная струя при сверхзвуке http://www.heuristic.su/effects/catalog/tech/byId/description/869/index.html
------------------------------------
Примечание.
Следует отметить, что очень распространено безграмотное заблуждение: давление в свободной струе якобы всегда обязано быть низким.
-------------------------------------
Пусть есть баллон со сжатым воздухом, через небольшое отверстие в из баллона в окружающую атмосферу истекает свободная струя.
Давление внутри баллона P1.
Дырка, из которой истекает воздух, мала по сравнению с диаметром балона, так что можем с разумной точностью считать, что скорость воздуха внутри баллона равна нулю (v1=0).
Скорость истекающей струи v2
Давление в струе P2
Струя истекает в атмосферу (Pатм) , считаем, что "экзотики" в нашей задачке нет, так что давление в струе будет атмосферным (P2=Pатм)
Как этот текст будет выглядеть в идиотской лекции.
Для начала лектор расскажет о скорости истечения струи.
Нарисует картинку "истечение струи из баллона со сжатым воздухом" (картинка абсолютно та же самая, не надо пытаться искать на ней скрытые отличия).
Далее лектор напишет формулу Бернулли, автоматически приравняв P2 = Pатм . Лектору столь очевидно совпадение давления в свободной струе с атмосферным, что лектор даже не сделает каких-либо пояснений по данному поводу.
После чего лектор получит абсолютно правильный ответ и порассуждает о том, что, пока отверстие в баллоне сравнительно мало, скорость истечения никак не зависит от диаметра отверстия.
Эта часть лекции правильна, что вполне ожидаемо. Задачка о скорости истечения из отверстия входит в учебники физики пару сотен лет, со времен Бернулли. Лектора среди ночи разбуди - и он безошибочно изложит правильный текст из учебника.
После этого лектор расскажет о других якобы следствиях теоремы Бернулли, например, о пульверизаторе.
Нарисует картинку "истечение струи из баллона со сжатым воздухом"(картинка абсолютно та же самая, не надо пытаться искать на ней скрытые отличия).
Однако на этот раз лектор пояснит: "совершенно очевидно" (как вариант - "легко видеть"), что чем меньше диаметр отверстия, тем выше будет скорость истечения.
Далее лектор заявит, что, раз скорость истечения высока, то, якобы по теореме Бернулли, P2 << Pатм
Лектору настолько ясно и очевидно, что давление в свободной струе много ниже атмосферного, что лектор даже не попытается вспомнить, о чем говорил некоторое время назад.
Эта часть лекции ошибочна, что вполне ожидаемо. Заблуждение о пониженном давлении в свободной струе входит в некоторые учебники физики уже около сотни лет, со времен Перышкина и Перельмана. Лектора среди ночи разбуди - и он, абсолютно точно, ничего не перепутав, изложит ошибочный текст из учебника.
Видео по теме.
https://www.youtube.com/watch?v=qiwK96vv62s
0:00 - 11:20 Лектор долго и нудно выводит скорость истечения (формула Торичелли) Давление в свободной струе лектор принимает за атмосферное.
29:40 Лектор рассказывает о пульверизаторе и якобы пониженном давлении в свободной струе.
Update
Заблуждениям следует учить с детства. В подмосковном Зеленограде открылся квазитехнический музей "Экспериментариум".
https://starina-chuk.livejournal.com/658755.html
По словам starina-chuk.livejournal.com , текст надписи на экспонате: "Шарик устойчиво парит, так как давление в струе меньше атмосферного, которое и прижимает шарик к струе, не давая ему упасть. Это явление основано на уравнении, открытом... Бернулли".