Bernoulli İlkesi Nedir?

Bernoulli İlkesi, bir akışkanın hızı arttığında, basıncının azaldığını; hızı azaldığında ise basıncının arttığını ifade eder. Bu ilke, enerji korunumu prensibine dayanır. Bernoulli İlkesi şu şekilde özetlenebilir:

• Bir akışkanın hızı arttıkça, basıncı azalır.
• Bir akışkanın hızı azaldıkça, basıncı artar.

Bu ilke, hem sıvılar hem de gazlar için geçerlidir.

Bernoulli Denklemi

Bernoulli İlkesi’nin matematiksel ifadesi şu şekildedir:

P + (1/2) * d * v² + d * g * h = sabit

• P: Basınç (Pascal)
• d: Akışkanın yoğunluğu (kg/m³)
• v: Akışkanın hızı (m/s)
• g: Yer çekimi ivmesi (9.8 m/s²)
• h: Akışkanın yüksekliği (metre)

Bu denklem, akışkanın basıncı, hızı ve potansiyel enerjisi arasında bir denge olduğunu ifade eder. Enerji korunumu gereği, bir faktör artarsa diğerleri azalmalıdır.

Bernoulli İlkesi'nin Uygulama Alanları

1. Uçak Kanatları
   • Uçak kanatlarının üst kısmı kavisli, alt kısmı ise düzdür. Hava, kanadın üst kısmında daha hızlı hareket eder, bu da basıncın düşmesine neden olur. Alt kısımdaki hava ise daha yavaş hareket eder, bu yüzden daha yüksek bir basınç uygular. Üstte düşük, altta yüksek basınç farkı oluşur ve uçak bu sayede havalanır.
2. Karbonatör ve Spreyler
   • Sprey ve parfüm şişelerinde, sıvı bir bölmeden dar bir boru aracılığıyla dışarıya püskürtülür. Hızla geçen hava, sıvının üstündeki basıncı düşürür ve sıvı yukarı çekilir. Bu da Bernoulli İlkesi’ne dayanan bir uygulamadır.
3. Venturi Borusu
   • Daralan borularda akışkanın hızı artar, basıncı düşer. Venturi boruları, bu prensipten faydalanarak sıvı ve gaz akışlarını ölçmek için kullanılır.
4. Rüzgar Türbinleri
   • Rüzgar türbinlerinin kanatlarına hızla çarpan hava, kanatların bir yüzeyinde daha düşük basınç yaratır. Basınç farkı sayesinde kanatlar döner ve enerji üretilir.

Örnek Sorular

1. Bir su borusunda suyun akış hızı daralan bir bölgede artıyor. Bu durumda basınç nasıl değişir?
   • Çözüm: Akışkanın hızı arttıkça basınç düşer. Bu yüzden daralan bölgede basınç azalır.
2. Bir uçak havalanırken kanadın altındaki basınç mı yoksa üstündeki basınç mı daha büyüktür?
   • Çözüm: Kanadın altındaki basınç daha büyüktür, çünkü üst kısımdaki hava daha hızlı hareket ettiği için basınç düşmüştür.