Was ist die physikalische Bedeutung von statischem Druck und Geschwindigkeitsdruck?

Gemäß der Bernouli-Gleichung nimmt der statische Druck in einem Rohr mit stromlinienförmiger und gleichmäßiger Strömung mit der Geschwindigkeit des Fluids ab. Eine Erklärung für dieses Phänomen ist, dass der Geschwindigkeitsdruck zunimmt und die Summe aus statischem Druck und Geschwindigkeitsdruck eine Konstante ist; dadurch sinkt der statische Druck.

Dieser umgekehrte Zusammenhang widerspricht unserer Intuition, dass eine Flüssigkeit zB Wasser aus einem Schlauch mit größerer Geschwindigkeit einen größeren Druck auf uns ausübt. Ich glaube, dieser Widerspruch zu unserer Intuition liegt daran, dass sich das, was wir als „höheren Druck“ empfinden, tatsächlich auf „höheren Geschwindigkeitsdruck“ bezieht? (Bitte korrigiere mich wenn ich falsch liege)

Und wenn ja (oder unabhängig davon, ob diese Logik richtig/falsch ist), was ist die physikalische Bedeutung oder intuitive Bedeutung von statischem Druck? Wie unterscheidet es sich mit dem Geschwindigkeitsdruck?

Antworten (1)

Ihre Argumentation ist richtig, aber es fehlt ein Schritt: Wenn das Wasser aus einem Strom mit hoher Geschwindigkeit auf Sie trifft, wird die Geschwindigkeit wieder in Druck „umgewandelt“. Wenn das Wasser auf Ihren Körper trifft, sinkt seine Geschwindigkeit auf Null, weil es sich nicht durch Sie bewegen kann. Das Wasser beginnt sich zu stauen und erhöht den Druck in der Nähe Ihrer Haut (das geht sehr schnell). Der Druck steigt, bis er groß genug ist, um den Strom woanders umzuleiten.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass das Wasser im Strom eine hohe Geschwindigkeit und einen niedrigen Druck hat, während das Wasser in der Nähe Ihres Körpers eine niedrige Geschwindigkeit und einen hohen Druck hat, weil es von Ihrem Körper umgeleitet wird. Dies alles stimmt mit dem Prinzip von Bernoulli überein.

Hinweis: Nachdem der Strom auf Ihren Körper trifft, wird die Strömung sehr turbulent und Sie können das Bernoulli-Prinzip nicht anwenden. Wenn Energie verloren geht, kann man das Bernoulli-Prinzip nicht wirklich anwenden.