Effet Bernoulli

L'effet Bernoulli montre que si vous réduisez la section d'une conduite d'eau, la vitesse d'écoulement de l'eau augmente.

Qu'est-ce que l'effet Bernoulli ?

L'effet Bernoulli montre que si vous réduisez la section d'une conduite d'eau, la vitesse d'écoulement de l'eau augmente.

L'équation de Bernoulli est importante pour nous tous, car elle décrit comment et pourquoi les liquides s'écoulent.

L'équation porte le nom du mathématicien suisse Daniel Bernoulli, qui l'a publiée pour la première fois en 1738 avec son frère Johann. Elle est utilisée pour décrire les fluides en mouvement, qu'ils se déplacent dans des tuyaux ou qu'ils soient poussés par des ventilateurs. L'écoulement de l'air au-dessus de l'aile d'un avion ? C'est la loi de Bernoulli en action !

L'équation dit que pour un liquide non visqueux (c'est-à-dire un liquide sans viscosité) dans un écoulement laminaire régulier (c'est-à-dire un écoulement sans turbulence), il y a une augmentation de la pression le long de la direction de l'écoulement et une diminution de la pression perpendiculaire à la direction de l'écoulement. Cela signifie qu'à chaque fois qu'un liquide se déplace dans un tuyau ou sur votre visage pendant que vous nagez, il y a une augmentation de la pression près du point d'entrée (parce qu'il est poussé) et une diminution de la pression près du point de sortie (parce qu'il s'accélère).

L'équation de Bernoulli est utilisée pour décrire le mouvement d'un liquide dans un système en écoulement. Elle permet de prédire la vitesse de déplacement d'un liquide et les effets qui se produiront sur le liquide pendant son déplacement.

L'équation porte le nom de Daniel Bernoulli, qui l'a décrite pour la première fois en 1738. L'équation peut être utilisée dans de nombreux domaines, notamment l'aérodynamique et l'hydrodynamique.

Au 17e siècle, Daniel Bernoulli (le "père de la mécanique des fluides") a développé un grand nombre des équations que nous utilisons aujourd'hui pour expliquer la mécanique des fluides. Il l'a fait en appliquant des lois physiques qui n'étaient pas encore connues, mais qui pouvaient être déduites de son travail.

L'une de ces lois est l'équation générale de Bernoulli. Elle s'applique à tout liquide s'écoulant dans un tuyau ou un canal à extrémités fixes et décrit la pression exercée sur ces extrémités par l'écoulement du liquide dans le tuyau.

Bernoulli n'a pas établi cette équation lui-même, mais il a utilisé les travaux antérieurs d'autres scientifiques, comme Torricelli et Huygens, pour élargir sa propre compréhension de la dynamique des fluides.

En 1738, Daniel Bernoulli a publié son Hydrodynamica, dans laquelle il a combiné les résultats de Torricelli et de Huygens sur un petit élément d'écoulement. Il parvint ainsi à déterminer la pression des liquides en écoulement sur les parois et à démontrer le rôle de la perte d'énergie cinétique, qu'il appela vis viva, lors de changements brusques de la section d'écoulement.

En 1742, le père de Bernoulli, Johann I. Bernoulli, a daté le travail de son fils de l'année 1732. La forme instationnaire de l'équation de Bernoulli est apparue en 1742 dans un ouvrage du père de Bernoulli, Johann I. Bernoulli, qui a ainsi précédé le travail de son fils de 1732.

En 1797, Giovanni Battista Venturi a publié sa découverte selon laquelle la vitesse d'écoulement d'un fluide dans un tuyau est inversement proportionnelle à la modification de la section du tuyau. Venturi a également pu démontrer expérimentalement que la pression statique est plus faible dans les sections rétrécies que dans les sections plus larges (voir illustration ci-dessous).

Bernoulli et Venturi ont considéré un écoulement quasi unidimensionnel avec des sections planes, ce que l'on appelle aujourd'hui l'hydraulique plutôt que l'hydrodynamique.

L'effet Bernoulli est le phénomène qui explique pourquoi les pales d'un ventilateur se rapprochent lorsqu'on souffle dessus. Il est également appelé paradoxe hydrodynamique, car il semble que l'air écarte les objets au lieu de les comprimer.

L'effet Bernoulli se produit lorsque vous soufflez dans l'espace entre deux feuilles de papier. La pression de l'air venant du haut exerce une pression sur l'air devant vous, de sorte qu'il y a moins de pression dans votre flux d'air que derrière - ce qui fait que les feuilles se contractent.

Cet effet explique également pourquoi l'eau s'écoule dans un tuyau maintenu sous l'eau perpendiculairement contre un mur. La pression étant plus faible sous son poids, l'eau est attirée vers le mur, de sorte qu'elle se déplace vers cette zone au lieu de s'en éloigner !

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