آزمایشگاه آزاد؛ بدون نیاز به ورود
لولهٔ باریک و سرعت جریان؛ آب کجا تندتر می‌ره؟
آب توی بخش باریک لوله سریع‌تر می‌ره یا کندتر؟ دبی رو ثابت نگه دار و قطر دو بخش رو عوض کن؛ یادت باشه مساحت با مربع قطر تغییر می‌کنه.
آزمایش رو شروع کنبرای شروع، دبی رو روی ۰٫۰۰۱ مترمکعب بر ثانیه، قطر بخش پهن رو روی ۰٫۰۶ متر و قطر بخش باریک رو روی ۰٫۰۱۹ متر بذار.
آزمایشگاه در حال آماده شدنه…
حالا خودت امتحان کن
هر بار فقط یک چیز رو تغییر بده تا اثرش رو ببینی. قبل از اجرا، نتیجه رو حدس بزن.
قطر بخش پهن رو بیشتر کن
دبی رو ۰٫۰۰۱ مترمکعب بر ثانیه و قطر بخش باریک رو ۰٫۰۱۹ متر ثابت بذار. قطر بخش پهن رو از ۰٫۰۶ به ۰٫۰۸ متر برسون.
حدست چیه؟ سرعت در بخش پهن کم می‌شه یا زیاد؟ سرعت بخش باریک و نسبت دو سرعت چی؟
توضیح نتیجه رو ببین
سرعت بخش پهن از حدود ۰٫۳۵ به ۰٫۲۰ متر بر ثانیه می‌رسه؛ سرعت بخش باریک همون ۳٫۵۳ می‌مونه. نسبت سرعت‌ها از ۱۰ به ۱۸ تغییر می‌کنه، چون سطح مقطع بخش پهن بزرگ‌تر شده.
بخش باریک رو گشادتر کن
دبی رو ۰٫۰۰۱ و قطر بخش پهن رو ۰٫۰۶ متر نگه دار. قطر بخش باریک رو از ۰٫۰۱۹ به ۰٫۰۲۵ متر تغییر بده.
حدست چیه؟ با بزرگ‌تر شدن قطر بخش باریک، سرعت آب در همون بخش چه تغییری می‌کنه؟
توضیح نتیجه رو ببین
سرعت بخش پهن روی ۰٫۳۵ متر بر ثانیه می‌مونه، اما سرعت بخش باریک از ۳٫۵۳ به ۲٫۰۴ می‌رسه. نسبت سرعت‌ها هم از ۱۰ به ۶ کم می‌شه؛ قطر بیشتر، سطح مقطع بیشتری می‌سازه.
دبی رو یازده برابر کن
قطرها رو روی ۰٫۰۶ و ۰٫۰۱۹ متر ثابت بذار. دبی رو از ۰٫۰۰۱ به ۰٫۰۱۱ مترمکعب بر ثانیه تغییر بده.
حدست چیه؟ با یازده برابر شدن دبی، سرعت هر دو بخش و نسبت سرعت‌ها چه تغییری می‌کنن؟
توضیح نتیجه رو ببین
سرعت بخش پهن از ۰٫۳۵ به ۳٫۸۹ و بخش باریک از ۳٫۵۳ به ۳۸٫۸۰ متر بر ثانیه می‌رسه؛ هر دو تقریباً یازده برابر می‌شن. نسبت سرعت‌ها ۱۰ می‌مونه، چون قطرها عوض نشدن.
پشت این حرکت چه خبره؟
دبی یعنی حجم عبوری در هر ثانیه
Q = A*v
دبی می‌گه در هر ثانیه چه حجمی از آب از مقطع لوله رد می‌شه. در این مدل، جریان پایا و آب تراکم‌ناپذیره؛ پس در طول یک لولهٔ بدون انشعاب، دبی ثابت می‌مونه.
قطر روی مساحت اثر مربعی داره
A = pi*(D/2)^2
مساحت مقطع دایره‌ای از قطر به دست می‌آد. اگر قطر رو دو برابر کنی، مساحت چهار برابر می‌شه؛ برای دبی یکسان، سرعت در اون بخش به یک‌چهارم می‌رسه.
بخش باریک‌تر، جریان سریع‌تر
A_1*v_1 = A_2*v_2
وقتی دبی در دو بخش یکسانه، حاصل‌ضرب مساحت مقطع در سرعت هم یکسان می‌مونه. پس آب در سطح مقطع کوچک‌تر باید سریع‌تر حرکت کنه. این شبیه‌سازی سرعت رو می‌ده، اما فشار دو بخش رو حساب نمی‌کنه.
سؤالت رو بپرس، جوابش رو هم ببین
وقتی توی چت دربارهٔ یک مفهوم درس می‌خونی، دستیار هوش مصنوعی می‌تونه شبیه‌سازی مرتبط رو کنار توضیحش نشون بده. پارامترها رو تغییر می‌دی و با کمک توضیح بعدی، نتیجه رو بهتر می‌فهمی.
شروع یادگیری با چتبرای ادامه در چت، وارد مسیر شروع و ورود می‌شی. نتیجهٔ این آزمایش به چت منتقل نمی‌شه.
نمونهٔ نمایشی از آموزش در چت
چرا آب توی بخش باریک سریع‌تر حرکت می‌کنه؟
اگر آب تراکم‌ناپذیر باشه و شاخه‌ای هم از لوله جدا نشه، در هر ثانیه باید از دو بخش حجم یکسانی رد بشه. بخش باریک سطح مقطع کمتری داره، پس آب باید در اون سریع‌تر حرکت کنه تا همان حجم بگذره.
سؤال‌های رایج
معادلهٔ پیوستگی چه چیزی رو ثابت نگه می‌داره؟
برای جریان پایای آبِ تراکم‌ناپذیر در لولهٔ بدون انشعاب، دبی ثابت می‌مونه. یعنی مساحت مقطع ضرب‌در سرعت در هر بخش مقدار یکسانی داره.
اگر قطر لوله نصف بشه، سرعت دو برابر می‌شه؟
نه؛ مساحت دایره با مربع قطر تغییر می‌کنه. نصف شدن قطر، مساحت رو به یک‌چهارم می‌رسونه و برای دبی ثابت، سرعت چهار برابر می‌شه.
اگر دبی بیشتر بشه، کدوم سرعت‌ها تغییر می‌کنن؟
با ثابت بودن قطرها، سرعت هر دو بخش با دبی نسبت مستقیم داره. نسبت دو سرعت عوض نمی‌شه، چون فقط به نسبت سطح مقطع‌ها وابسته‌ست.
این مدل فشار آب رو هم نشون می‌ده؟
نه؛ خروجی‌ها سرعت دو بخش و نسبت اون‌ها هستن. برای فهمیدن تغییر فشار، باید مدل دیگری مثل برنولی رو هم در نظر گرفت؛ این ویجت اون محاسبه رو انجام نمی‌ده.
برای امتحان کردن معادلهٔ پیوستگی باید حساب بسازم؟
نه؛ همین‌جا دبی و قطرها رو تغییر بده. اگر خواستی دربارهٔ جریان سیال با دستیار هوش مصنوعی گفت‌وگو کنی، از دکمهٔ شروع یادگیری با چت استفاده کن.