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在流體力學中,伯努利定律描述就流體沿着一條穩定、非粘滯、不可壓縮的流線移動行為。
[编辑] 物理量及定律
[编辑] 原表達形式
- 流動速度
- 地心加速度(地球)
- 流體處於的高度(從某參考點計)
- 流體所受的壓強
- 流體的密度
[编辑] 定理假設
- 非粘滯 - 流體無需抵抗與容器壁之間的粘滯力
- 不可壓縮 - 氣體因其可壓縮性多不依循此定律;不可壓縮性可維持密度不變
- 穩定 - 高速流動會導致紊流的出現
[编辑] 推論過程
考慮一符合上述假設的流體,如圖所示:
流體因受力的作功:
- }-
流體損失的位能:
流體所得的動能:
根據能量守恆定律,流體因受力的作功 + 流體損失的位能 = 流體所得的動能
從等式兩邊除以及 可得:
[编辑] 特例:托里拆利定律
當液體因受到地心吸力的作用而流出時,其速率等於,其中g為引力加速度,h為開口的中心和液體最高面的距離。這個速率剛好等於液體從離地h的地方自由下落,著地前的速率(假設沒有空氣阻力)。