Il teorema di Bernoulli: velocità, pressione e quota
In un fluido ideale che scorre, la somma della pressione, dell’energia cinetica per unità di volume e dell’energia potenziale per unità di volume è la stessa in ogni punto. Se l’acqua accelera o sale, la sua pressione deve diminuire. I tubicini verticali lo fanno vedere: l’acqua sale meno dove la pressione è più bassa.
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in altezze: p / ρg + v² / 2g + h = costante
Il teorema di Bernoulli è la conservazione dell’energia per un fluido: il lavoro delle forze di pressione cambia l’energia cinetica e potenziale. Per ogni metro cubo: p + ½ ρ v² + ρ g h resta costante lungo il tubo (se non c’è attrito).
Ogni termine si può scrivere come un’altezza. Il tubicino mostra l’altezza p / ρg; aggiungendo v² / 2g si arriva sempre alla stessa linea viola, la linea dei carichi. Nella strozzatura v² / 2g è grande, e l’acqua nel tubicino sale di meno.
Se la velocità è molto alta la pressione può scendere sotto quella atmosferica: il tubicino, invece di riempirsi, aspira aria. È il principio della pompa ad acqua dei laboratori, dello spruzzatore e del carburatore. Il tubo è disegnato più largo del vero, per vederlo.
L’animazione mostra, la spiegazione fa capire
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