ในชีวิตประจำวันอย่างมีสติหรือไม่กิจกรรมทั้งหมดที่มนุษย์ดำเนินการตั้งแต่เช้าถึงพระอาทิตย์ตกเป็นการประยุกต์ใช้ศาสตร์ต่างๆ หนึ่งในวิทยาศาสตร์ประยุกต์คือหลักการ Bernoulli หลักการ Bernoulli นี้มีความหมายอย่างไร? มาดูคำอธิบายกัน!
โดยทั่วไปกฎหรือหลักการของ Bernoulli ระบุว่าปริมาณพลังงาน ณ จุดหนึ่งในการไหลของของไหลจะเหมือนกับปริมาณพลังงานที่จุดอื่นในเส้นทางการไหลเดียวกัน หลักการนี้พิสูจน์ให้เห็นว่ากฎการอนุรักษ์พลังงานกลยังใช้ได้กับของเหลวในอุดมคติ สมการของหลักการของ Bernoulli เขียนไว้ดังนี้:
P + 1/2 pv2 + pgh = ค่าคงที่
กฎหรือหลักการของ Bernoulli ถูกค้นพบโดย Daniel Bernoulli นักวิทยาศาสตร์ชาวเยอรมัน โดยที่หลักการนี้ใช้เพื่อสร้างกฎของ Torricelli ซึ่งแสดงให้เห็นว่าความเร็วของการไหลของของเหลวออกจาก Toriceri และแสดงให้เห็นว่าความเร็วของการไหลของของเหลวที่ออกมาจากหลุมซึ่งอยู่ที่ระดับความลึก h จากพื้นผิวของของเหลวในภาชนะเท่ากับความเร็วของวัตถุที่ตกลงมาจากที่สูง "H".
การประยุกต์ใช้หลักการ Bernoulli
ตัวอย่างหนึ่งที่เราสามารถพบได้ในชีวิตประจำวันคือถังน้ำ ถังเก็บน้ำจะถูกระบายออกที่ไหนดังนั้นจึงจำเป็นต้องเอาน้ำออกดังนั้นคำถามคือน้ำจะระบายได้นานแค่ไหน? สิ่งนี้สามารถพบได้โดยใช้กฎของ Bernoulli
(อ่านเพิ่มเติม: การทำความเข้าใจกฎของ Hess เกี่ยวกับการเพิ่มความร้อนคงที่)
นอกจากนี้ตัวอย่างง่ายๆอีกอย่างคือเมื่อเราฉีดน้ำหอมของเหลวตัวล่างจะเคลื่อนที่ด้วยความเร็วต่ำดังนั้นความดันของของเหลวตัวล่างจะสูงขึ้น สิ่งนี้สามารถผลักดันของเหลวให้เลื่อนขึ้นผ่านหลอดน้ำหอมขนาดเล็กและเมื่อถึงด้านบนอากาศในบริเวณดูดจะออกมาพร้อมกับน้ำหอมที่ระเบิดออกมา
นอกจากนั้นยังสามารถประยุกต์ใช้หลักการ Bernoulli กับท่อ venturimeter โดยทั่วไปแล้วท่อระบายอากาศจะแบ่งออกเป็นสองส่วนคือเครื่องวัดความดันโลหิตพร้อมเครื่องวัดความดันโลหิตและเครื่องวัดความดันโลหิตโดยไม่มีเครื่องวัดความดันโลหิต
Venturimeter หรือท่อ Venturi เป็นอุปกรณ์ที่ใช้วัดการไหลของของเหลวผ่านท่อ ความเร็วการไหลของของไหลในเครื่องวัดความดันโลหิตสามารถหาได้จากสูตรต่อไปนี้:
สำหรับ Venturimeter พร้อม manometer ได้แก่ :
สำหรับเครื่องวัดความดันโลหิตที่ไม่มี manometer โดยใช้สูตร:
การประยุกต์ใช้หลักการของ Bernoulli เพิ่มเติมคือท่อ Pitot ท่อพิตโตเป็นเครื่องมือที่ใช้วัดความเร็วและความดันของก๊าซในหลอด เมื่อใช้สมการ Bernoulli ความเร็วของก๊าซที่วัดได้สามารถคำนวณได้โดยใช้สูตร:
