왜 선풍기가 바람을 일으키나요?

부채의 회전으로 발생하는 바람은 베르누이의 원리를 응용한 것입니다.

팬 블레이드에는 일정한 경사각이 있습니다. 공기가 지나갈 때 팬 블레이드 한쪽의 공기는 직선으로 이동하고 반대쪽의 공기는 대각선을 따라 이동합니다. 동시에 대각선 방향의 공기 흐름 속도는 직선의 공기 흐름 속도보다 빨라야 하므로 양쪽의 공기 압력이 달라집니다. 직선으로 이동하는 공기는 빗변을 따라 이동하는 공기에 연속적으로 흐르고, 그 공기의 흐름은 바람을 형성합니다.

확장 정보:

1726년 베르누이는 수많은 실험을 통해 '경계층 표면 효과'를 발견했습니다. 유체 속도가 가속되면 물체와 유체 사이의 경계면이 압력을 받게 됩니다. 그렇지 않으면 압력이 증가합니다. 이 과학자의 공헌을 기리기 위해 이 발견을 '베르누이 효과'라고 부르며, '베르누이 효과'의 원리를 '베르누이 원리'라고 합니다.

베르누이 효과는 기체를 포함한 모든 유체에 적용되는 것으로, 유체의 압력과 유속의 관계, 흐름의 관계를 반영한 ​​것입니다. 속도 및 압력: 유체 유체의 유량이 클수록 압력은 작아지고, 유체의 유량이 작을수록 압력은 커집니다.

베르누이 원리 적용 예

1. 탁구공의 탑 스핀

탁구공의 탑 스핀은 표면에 공기를 발생시킵니다. 순환을 형성하는 구, 순환의 방향은 공의 탑 스핀 방향과 일치합니다. 이때 구체는 여전히 앞으로 날아가고 있으므로 공기 저항도 받습니다. 구의 상부 부분의 순환 방향은 공기 저항과 반대이고, 구의 하부 부분의 순환 방향은 공기 저항과 일치합니다. 구형은 느리고 하부의 공기 흐름 속도는 빠릅니다. 느린 흐름의 압력은 강하고, 빠른 흐름의 압력은 낮습니다. 이는 공에 하향 힘을 주며, 이는 다시 공에 가속도를 줍니다.

2. 풍선 비행기

풍선 비행기는 풍선의 평균 밀도를 대기의 밀도보다 낮추어 대기 중에 떠다니는 방식을 사용합니다. 액체 속에 떠 있는 물체와는 다르게 높은 고도의 대기는 얇다. 즉, 밀도도 작고 대기압도 작기 때문에 풍선은 바깥쪽으로 팽창하게 된다. 전체 풍선의 평균 밀도가 외부 대기의 밀도와 같을 때 풍선은 더 이상 올라가지 않습니다. 풍선이 계속해서 상승하기 위해서는 풍선의 질량을 줄이는 방법이 있는데, 구체적인 방법은 풍선 아래에 있던 모래주머니 일부를 버리는 것이다. 풍선에 있는 가스의 일부를 방출하면 부피가 감소하고 평균 밀도가 증가하여 풍선이 떨어집니다.

3. 퇴적물 이동

퇴적물 이동 시 물의 흐름으로 인해 퇴적물 입자의 상단과 하단의 유속이 다릅니다. 후자가 입자의 속도이다. 상호침투된 물의 유속은 베르누이의 법칙에 따라 상부의 유속은 빠르고 압력은 작다. 바닥의 ​​유속은 낮고 압력은 높습니다. 이렇게 생성된 압력 차이는 양력을 생성합니다.

참고 자료:

바이두 백과사전-베르누이 원리

바이두 백과사전-베르누이 효과