فعالیت پرسش ۲-۸ فیزیک دهم
الف) روزهایی که باد میوزد، ارتفاع موجهای دریا یا اقیانوس بالاتر از ارتفاع میانگین میشود. با اصل برنولی چگونه میتوان افزایش ارتفاع موج را توضیح داد؟
ب) شکل روبهرو کامیونی را در دو وضعیت سکون و در حال حرکت نشان میدهد. با استفاده از اصل برنولی توضیح دهید چرا وقتی کامیون در حال حرکت است، پوشش برزنتی آن پف میکند.
پاسخ تشریحی و گام به گام پرسش ۲-۸ صفحه ۴۷ فیزیک دهم
سلام! این سوالات مثالهای بسیار خوبی از کاربرد **اصل برنولی** هستند. این اصل، رابطه عکس بین **تندی شاره** و **فشار** را بیان میکند. 😊
### ۱. توضیح افزایش ارتفاع موجها با اصل برنولی (الف)
**اصل برنولی:** در یک خط جریان افقی، هر جا **تندی شاره ($$v$$) افزایش** یابد، **فشار شاره ($$P$$) کاهش** مییابد.
* **توضیح پدیده:** هنگامی که باد قوی روی سطح آب میوزد:
1. **افزایش تندی:** تندی هوا (باد) در **بالای** سطح آب نسبت به تندی هوای زیر سطح آب **بیشتر** است.
2. **کاهش فشار:** بر اساس اصل برنولی، افزایش تندی باد در بالای موج باعث **کاهش فشار** در آن ناحیه میشود.
3. **ایجاد اختلاف فشار:** حال، فشار در ناحیهی فرورفتگی موج (جایی که باد کندتر است) **بیشتر** از فشار روی قلهی موج است. این اختلاف فشار باعث میشود نیرویی رو به بالا به سمت ناحیه کمفشار (قلهی موج) وارد شده و موج را **بالاتر** از حالت میانگین بالا بکشد.
---
### ۲. توضیح پف کردن برزنت کامیون با اصل برنولی (ب)
**مشاهده:** وقتی کامیون متوقف است، پوشش برزنتی صاف است. وقتی حرکت میکند، پوشش برزنتی **پف** میکند.
* **نیروها و شارهها:** دو ناحیه فشاری وجود دارد:
1. **هوای داخل برزنت ($$P_{\text{داخل}}$$)**: این هوا ساکن است (نسبت به برزنت) و فشار آن برابر با فشار جو است: $$\mathbf{P}_{\text{داخل}} = P_{\text{جو}}$$.
2. **هوای بالای برزنت ($$P_{\text{خارج}}$$)**: این هوا با سرعت کامیون (نسبت به برزنت) حرکت میکند: $$\mathbf{v}_{\text{خارج}} > 0$$.
* **توضیح با برنولی:**
* وقتی کامیون حرکت میکند، تندی هوا در بالای برزنت **افزایش** مییابد.
* بر اساس اصل برنولی، این افزایش تندی باعث **کاهش فشار** هوای بالای برزنت میشود: $$\mathbf{P}_{\text{خارج}} < P_{\text{جو}}$$.
* چون فشار داخل برزنت ($$P_{\text{داخل}} = P_{\text{جو}}$$) همچنان بالاست، یک **اختلاف فشار** ایجاد میشود: $$\mathbf{P}_{\text{داخل}} > P_{\text{خارج}}$$.
* **نتیجه:** این اختلاف فشار یک **نیروی خالص رو به بالا و بیرون** به برزنت وارد میکند و باعث میشود برزنت از حالت تخت خارج شده و **پف** کند.