حسب مبدأ برنولي، شو لازم يكون مجموع الطاقة الحركية والطاقة المحتملة والطاقة الداخلية؟
Context:مبدأ برنولي هو مفهوم أساسي بديناميكا السوائل اللي بيرتبط بالضغط والسرعة والارتفاع. مبدأ بيرنولي بيقول إن زيادة سرعة السوائل بتحدث في وقت واحد مع انخفاض في الضغط الثابت أو انخفاض في الطاقة المحتملة للسوائل. مبدأ بيرنولي سمي على اسم عالم الرياضيات والفيزياء السويسري دانيال بيرنولي، اللي نشره في كتابه هيدروديناميكا في سنة 1738. بالرغم من إن بيرنولي خلص إن الضغط بيتقل عندما تزيد سرعة التدفق، كان ليونارد أولر في سنة 1752 اللي اشتق معادلة بيرنولي في شكلها المعتاد. المبدأ قابل للتطبيق بس على التدفقات الإسينتروبية: لما تأثيرات العمليات الغير قابلة للعكس (زي الاضطراب) والعمليات الغير إدياباتية (زي الإشعاع الحراري) صغيرة ويمكن إهمالها. مبدأ برنولي ممكن يشتق من مبدأ الحفاظ على الطاقة. هيدا بيقول إنو، في تدفق ثابت، مجموع كل أشكال الطاقة في سوائل هيدا نفس في كل النقاط اللي ما فيها قوى لزجة. هيدا بيحتاج إن مجموع الطاقة الحركية والطاقة المحتملة والطاقة الداخلية تبقى ثابتة. زيادة سرعة السوائل بتعني زيادة في الطاقة الحركية (الضغط الديناميكي) بتحدث مع انخفاض متزامن في الطاقة المحتملة (بما في ذلك الضغط الثابت) والطاقة الداخلية. إذا السائل بيجي من مخزن، مجموع كل أشكال الطاقة هيداك لأن في مخزن الطاقة لكل وحدة حجم (جمع الضغط والإمكانية الجاذبية ρ g h) هيداك في كل مكان. مبدأ برنولي ممكن يشتق بردو مباشرة من قانون الحركة التاني لإيزاك نيوتن. إذا حجم صغير من السائل بيجري أفقي من منطقة ضغط عالية إلى منطقة ضغط منخفض، فإنه في ضغط أكتر من ورا من ورا. هيدا بيدي قوة صافية على الحجم، بتسرعوه على طول خط التيار. جزيئات السوائل بتتخضع بس للضغط ولوزن نفسها. إذا كان السائل بيجري بشكل أفقي وعبر قسم من خط التيار، حيث تزيد السرعة ممكن يكون بس لأن السائل على المقطع ده إنتقل من منطقة ضغط أعلى إلى منطقة ضغط أقل؛ وإذا انخفضت سرعته، ممكن يكون بس لأن إنتقل من منطقة ضغط أقل إلى منطقة ضغط أعلى. عشان كدا، داخل سائل بيجري أفقيًا، أعلى سرعة بتكون وين الضغط أدنى، وأدنى سرعة بتكون وين الضغط أعلى.
مبدأ برنولي بيحتاج إن مجموع الطاقة الحركية والطاقة المحتملة والطاقة الداخلية تبقى ثابتة.