Fysisk institutt og ILS, UiO, Andersen og Øgrim, 1999
Fysikkforsøk for videregående skoler

Del D: Trykk

D07 Trykkmåling i strømmende luft

 


Stikkord:
Pitotrør 
Bernoullis lover 


Jf:
Bernoullis låvetak D08
Flettnerskip D09
Fysikk på roterommet:
Den bøyde flammen s 49 

Ball på luftstrøm s 50 
Å løfte papir s 50 
Å blåse papir fra hverandre s 51 
Å blåse under bru s 51 
Forgasserprinsippet s 51
 
 
 

Utstyr:
Trådsnelle med pålimt kartong 
Løs kartong Sprut av hvetenøtter s 52

Det er to hull A (nærmest munnen) og B i en jamtjukk plastslange med diameter 20 mm eller mer. Hullene har vi smeltet med en varm stift og tilpasset dem sånn at en tynn slange så vidt kan klemmes inn. Den ene enden av den tynne slangen ender i selve åpningen, A. Den skal altså ikke hindre luftstrømmen i den tjukkere slangen. Den andre enden av den tynne slangen stikker vi langt nok inn til at den bøyer seg, og vi prøver å få åpningen av den tynne slangen til å stå mest mulig midt i den tjukke, B. I den tynne slangen har vi på forhånd sørget for at det er noe vann. Overflatene av vannet stiller seg i samme høyde når alt er i ro.

Så blåser vi luft gjennom det tjukke røret, og vannet i det tynne røret stiller seg omtrent som i figuren. Forsøket viser at det er større trykk ved B enn ved A. 
Det kan oppstå vanskeligheter ved f eks at den tynne slangen ved A stikker litt inn i luftstrømmen og lager turbulens. 
I en strømmende væske eller gass er det hydrostatiske trykket p det som vi kan måle med et instrument som følger bevegelsen. Bernoulli har vist at i en horisontalt strømmende, friksjonsfri gass eller væske er summen av spesifikk kinetisk energi og hydrostatisk trykk konstant:
p + 1/2 v2 = konstant 
Ved åpning A er farten stor, og trykket derfor lite. Ved åpning B er farten 0, og da har det statiske trykket sin maksimalverdi. 
Dette apparatet blir kalt et Pitot-rør. Det har bl a vært i bruk for å måle farten av et fly i forhold til lufta omkring. Da stikker B ut i lufta, mens A stopper i skrog-(vinge) planet.

  ........
 

Innsnevringer 

Så skal studere trykk i rør med innsnevringer. Vi bruker igjen et plastrør med hull til tynnere slanger. Forsnevringen kan man lage ved hjelp av slangeklemmer, eller som vi gjorde ved å skjøte sammen rør med forskjellige tverrsnitt. Vi stikker en tynn slange inn i hullet i den forsnevrede delen av den tjukke slangen. Den tynne slangen kan være 10 cm lang, og vi stikker den ned i et glass med vann, og blåser gjennom den tjukkere slangen. Vi ser at vann blir trukket opp gjennom den tynne slangen, som tegn på at der er det lavere trykk enn i lufta utafor. 

Vi kan ha to hull i den tjukke slangen, i og utafor forsnevringen. Den tynne slangen, som det nå skal være litt vann i, stikker bare så vidt inn i den tjukke. Når vi blåser gjennom den tjukke, viser vannet i den tynne slangen at det er undertrykk i den trange delen, uansett hvilken vei vi blåser. Det kan virke forbausende at selv når luftstrømmen kommer til forsnevringen først, er trykket der mindre enn lenger ut i strømretningen. Strømmen beveger seg altså mot høyere trykk. Men det passer jo med at den mister fart.

 

Snella

 

..

 

Vi har to ca 10 · 10 cm2 kartongskiver. En av dem limer vi fast på den ene flatsida på en trådsnelle og stikker hull i den sånn at vi kan blåse gjennom snella. Når vi nå holder kartongene opp mot hverandre og blåser gjennom snella, blir kartongene sittende fast i hverandre. 
Det kommer av at det blir trangt for lufta mellom kartongene, det blir stor fart og lite trykk. Lufttrykket nedafor holder den løse kartongen på plass.


 
Neste forsøk
Tilbake til innholdsfortegnelser
D08
Del D
3. avdeling
Indeks