1。エネルギーの保全:
* 運動エネルギー: 急速に移動する空気には、運動エネルギーが高くなります(運動のエネルギー)。
* ポテンシャルエネルギー: より高い圧力での空気は、ポテンシャルエネルギーが高くなります。
2。ベルヌーリの原則:
*この原理は、流体の安定した流れでは、流体の速度の速度の増加は、圧力の低下または流体のポテンシャルエネルギーの減少と同時に発生すると述べています。
関係:
*風が速くなると、その運動エネルギーが増加します。
*エネルギーのバランスを維持するには、この運動エネルギーの増加は、ポテンシャルエネルギーの減少によって補償されなければなりません。
*ポテンシャルエネルギーが減少する唯一の方法は、空気圧が低下することです。
例とアプリケーション:
* 飛行機の翼: 翼の湾曲した上面を流れる空気は、平らな下面を流れる空気よりも速く動きます。これにより、翼の上に低い圧力ゾーンが生成され、リフトが生成されます。
* venturiメーター: このデバイスは、流れパスに収縮を作成することにより、流体の流量を測定します。収縮を通るより速い流れは、流量を決定するために測定される圧力が低くなります。
* ハリケーン: ハリケーンの高速風は、中央に低圧領域を作り、より多くの空気を引き込み、嵐を強化します。
デモンストレーション方法:
* 口の前に紙を持って吹きます。 紙は、それより上の空気圧が下がるために上昇します。
* ヘアドライヤーを使用します。 ピンポンボールで直接空気を吹き飛ばすと、その上の減圧が減少しているため、浮上することがわかります。
要約:
高速風と空気圧の低下との関係は、流体のダイナミクスの基本原理です。これは、エネルギーの保存とベルヌーイの原則の結果であり、運動のエネルギーがポテンシャルエネルギーの変化とどのようにバランスが取れているかを説明しています。この関係には、飛行機の飛行から気象パターンまで、多くの現実世界のアプリケーションがあります。