파스칼의 원리, 베르누이 정리, 압력단위

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파스칼의 원리, 베르누이 정리, 압력단위

목차

베르누이 정리
파스칼의 원리
압력단위

본문내용

◈베르누이방정식
점성을 무시한 비압축성 정상흐름의 유체운동에 대하여 외력이 중력만 작용하는 경우는 각 유선이가지는 압력에너지, 속도에너지, 위치에너지의 총합은 유선에 대해 일정하고 전수두 H와 같다.
베르누이법칙은 쉽게 말해 유체의 압력은 유체의 흐르는 속도가 빠른 곳에서는 낮아지고 느린 곳에서는 높아진다는 것을 말하는 것이다.

예를 들면 굵기가 다른 유리관 속에서 물의 수면 높이를 관찰했을 때, 굵은 쪽 유리관에 연결된 물기둥은 그 높이가 낮아지고, 가는 쪽 유리관에 연결된 물기둥은 높이가 높아지는 현상을 관찰할 수 있다. 유체는 좁은 통로를 흐를 때 속력이 증가하고 넓은 통로를 흐를 때 속력이 감소한다. 유체의 속력이 증가하면 압력이 낮아지고, 반대로 감소하면 압력이 높아지는데, 이것을 베르누이의 정리라고 한다. 압력이 커지면 대기압이 물기둥을 더 세게 누르므로 물기둥의 높이가 낮아지고, 압력이 낮아지면 대기압이 물기둥을 약하게 누르므로 물기둥의 높이는 높아진다. 따라서 유속이 빠를수록 압력이 낮고, 유속이 느릴수록 압력이 높아지므로 압력을 측정하면 유속을 알 수 있다.

또 다른 예로는 여러분이 타고 있는 전철이 급행열차를 먼저 보내기 위해 역의 플랫폼에 멈추고 있다고 하자. 급행열차는 요란하게 기적을 울리면서 다가와 엄청난 기세로 당신이 타고 있는 전철 옆을 지나쳐 가는데 이때 여러분이 타고 있는 전철까지 덜컹 거리면서 흔들려 깜작 놀랐던 경험을 해본 적은 없는가? 대체 무엇 때문에 멈추어 있는 전철이 흔들리는 것일까? 급행열차의 진동이 레일을 타고 전달되기 때문에? 아니다. 그것 때문 만이라면 진동이 너무 심하다. 이때 멈추고 있는 전철을 흔드는 힘을 설명하는 것이 바로 `베르누이의 정리이다`. 즉, 급행열차의 움직임에 이끌려 그 표면 근처의 공기도 급행열차와 거의 같은 속도로 움직이고 있는 것이다 (공기에도 마찰력이 작용한다는 사실을 기억해내자. 공기도 급행열차에 이끌려 이동하는 것이다). 급행열차의 속도가 100km/h라면 그 근처의 공기도 거의 비슷한 속도로 움직인다 (플랫폼에 서 있을 때, 전철이 힘찬 속도로 달리면 엄청난 바람이 일어난다는 것은 누구나 경험해보았을 것이다).

참고 자료

없음