¿Cómo podemos entender intuitivamente la idea de que cuando la velocidad del fluido aumenta, la presión del fluido disminuye?

Ejemplo 1

En la imagen de ejemplo anterior , Ejemplo 1 , entiendo la razón por la cual la presión disminuirá cuando la velocidad aumente. Richard Feynman da la razón de la siguiente manera:

La velocidad v 2 ciertamente debe exceder v 1 para obtener la misma cantidad de agua a través del tubo más estrecho. Entonces el agua se acelera al pasar de la parte ancha a la estrecha. La fuerza que da esta aceleración proviene de la caída de presión.

Pero no entiendo cómo al aumentar la velocidad disminuye la presión, en todos los casos.

Por ejemplo, Richard Feynmann también da el siguiente Ejemplo 2:

Ejemplo 2:

¿Alguna vez has sostenido dos pedazos de papel juntos y has tratado de separarlos? ¡Intentalo! Vienen juntos. La razón, por supuesto, es que el aire tiene una mayor velocidad al atravesar el espacio reducido entre las hojas que cuando sale al exterior. La presión entre las láminas es inferior a la presión atmosférica, por lo que se juntan en lugar de separarse.

¿Cómo entendemos este fenómeno en el Ejemplo 2 solo con la ayuda de las Leyes de Newton, fuerzas, conservación de energía, etc. como se explica en el Ejemplo 1?

¿Podemos explicar cada caso con tal detalle de fuerzas como se explica en el primer Ejemplo 1?

En resumen, no logro entender intuitivamente este fenómeno.

Alguien podría explicarme tomando 5 ejemplos diferentes en diferentes contextos, para que lo entendamos intuitivamente, ¿por qué sucede así?

Actualmente, en la mayoría de los casos parece algo mágico que cuando aumenta la velocidad en un fluido, la presión disminuye.

Los comentarios no son para una discusión extensa; esta conversación se ha movido a chat .
La ecuación de Bernoulli es básicamente un balance de energía. Cuando la velocidad aumenta, la energía cinética aumenta, por lo que si el potencial
ρ gramo h
permanece igual, entonces la presión debe caer

Respuestas (1)

El ejemplo en el que las láminas se aproximan constantemente muestra que el flujo de aire que solemos producir al soplar por la boca tiene una presión subatmosférica durante una distancia considerable a lo largo de su trayectoria.

Pero esto no se puede explicar fácilmente con solo el teorema de Bernoulli, porque el aire de la boca de soplado tiene un mayor valor de la suma de los términos de la ecuación de Bernoulli (en este caso, energía cinética por unidad de volumen + presión) que el aire que rodea las láminas. Estamos poniendo aire nuevo de diferente flujo entre las láminas, por lo que no podemos igualar las dos ecuaciones de Bernoullis y concluir que debido a que la velocidad es mayor entre las láminas, la presión allí tiene que ser menor que la presión exterior. Puede ser menor, si la velocidad es lo suficientemente alta. Lo cual sucede a menudo, pero solo hasta cierta distancia, ya que eventualmente el flujo se disipa y la presión del aire aumenta.

Esto significa que el comportamiento de las láminas debe depender de cómo se sopla exactamente el aire entre ellas y dónde se mantienen las láminas en su lugar.

Por cierto, la ecuación de Bernoulli, si bien no es suficiente para determinar el movimiento de las láminas en este experimento incluso si fuera completamente correcta, en realidad no es del todo correcta para los flujos de aire, porque el aire es bastante comprimible y tiene una viscosidad efectiva bastante alta. Pero la ecuación a menudo todavía se puede usar para obtener estimaciones aproximadas.

A medida que los elementos de aire se mueven a lo largo de su camino, disminuyen la velocidad, toman caminos más ondulados y aumentan su presión. Si las condiciones son las adecuadas, la presión en las últimas etapas del movimiento puede estar por encima de la presión atmosférica. Si ponemos las sábanas más lejos de la boca en ese lugar, el aumento de la presión debería separarlas. No sé si es posible demostrar esto con humanos soplando el aire, pero con una fuerte fuente de aire comprimido, parece posible.

¿Cómo podemos entender intuitivamente la idea de que cuando la velocidad del fluido aumenta, la presión del fluido disminuye?
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