ਬਰਨੌਲੀ ਦਾ ਸਿਧਾਂਤ

ਬਰਨੌਲੀ ਦਾ ਸਿਧਾਂਤ#

ਬਰਨੌਲੀ ਦਾ ਸਿਧਾਂਤ ਕਹਿੰਦਾ ਹੈ ਕਿ ਜਿਵੇਂ ਕਿਸੇ ਤਰਲ (ਤਰਲ ਜਾਂ ਗੈਸ) ਦੀ ਗਤੀ ਵੱਧਦੀ ਹੈ, ਤਰਲ ਦੁਆਰਾ ਲਗਾਇਆ ਦਬਾਅ ਘੱਟ ਜਾਂਦਾ ਹੈ। ਇਹ ਸਿਧਾਂਤ ਤਰਲ ਗਤੀ ਵਿਗਿਆਨ ਵਿੱਚ ਕਈ ਘਟਨਾਵਾਂ ਨੂੰ ਸਮਝਣ ਲਈ ਮੂਲ ਭੂਤ ਹੈ, ਜਿਵੇਂ ਕਿ ਹਵਾਈ ਜਹਾਜ਼ ਦੇ ਖੰਭ ‘ਤੇ ਲਿਫਟ ਅਤੇ ਵੈਂਚੂਰੀ ਟਿਊਬ ਦਾ ਕੰਮ।

ਸਰਲ ਸ਼ਬਦਾਂ ਵਿੱਚ, ਬਰਨੌਲੀ ਦਾ ਸਿਧਾਂਤ ਦੱਸਦਾ ਹੈ ਕਿ ਹਵਾਈ ਜਹਾਜ਼ ਕਿਉਂ ਉੱਡਦਾ ਹੈ। ਖੰਭ ਦੀ ਸ਼ਕਲ ਕਾਰਨ ਹਵਾ ਖੰਭ ਦੇ ਉੱਪਰਲੇ ਹਿੱਸੇ ‘ਤੇ ਤਲ ਨਾਲੋਂ ਤੇਜ਼ੀ ਨਾਲ ਵਹਿੰਦੀ ਹੈ, ਜਿਸ ਨਾਲ ਦਬਾਅ ਦਾ ਅੰਤਰ ਪੈਦਾ ਹੁੰਦਾ ਹੈ ਜੋ ਲਿਫਟ ਪੈਦਾ ਕਰਦਾ ਹੈ। ਇਹ ਲਿਫਟ ਬਲ ਹਵਾਈ ਜਹਾਜ਼ ਨੂੰ ਗੁਰੂਤਾ ਨੂੰ ਪਾਰ ਕਰਨ ਅਤੇ ਹਵਾ ਵਿੱਚ ਰਹਿਣ ਦਿੰਦਾ ਹੈ।

ਇਹੀ ਸਿਧਾਂਤ ਕਈ ਹੋਰ ਉਪਕਰਣਾਂ ‘ਤੇ ਲਾਗੂ ਹੁੰਦਾ ਹੈ, ਜਿਵੇਂ ਕਿ ਕਿਸ਼ਤੀ ‘ਤੇ ਪਾਲ, ਜਹਾਜ਼ ‘ਤੇ ਪ੍ਰੋਪੈਲਰ, ਅਤੇ ਇੱਥੋਂ ਤੱਕ ਕਿ ਮਨੁੱਖੀ ਦਿਲ ਵੀ। ਬਰਨੌਲੀ ਦਾ ਸਿਧਾਂਤ ਤਰਲ ਗਤੀ ਵਿਗਿਆਨ ਦਾ ਇੱਕ ਮੂਲ ਆਧਾਰ ਹੈ ਅਤੇ ਇਸਦੇ ਇੰਜੀਨੀਅਰਿੰਗ, ਮੌਸਮ ਵਿਗਿਆਨ ਅਤੇ ਹੋਰ ਖੇਤਰਾਂ ਵਿੱਚ ਬਹੁਤ ਸਾਰੇ ਉਪਯੋਗ ਹਨ।

ਬਰਨੌਲੀ ਦਾ ਸਿਧਾਂਤ ਕੀ ਹੈ?#

ਬਰਨੌਲੀ ਦਾ ਸਿਧਾਂਤ ਤਰਲ ਗਤੀ ਵਿਗਿਆਨ ਦਾ ਇੱਕ ਮੂਲ ਸਿਧਾਂਤ ਹੈ ਜੋ ਤਰਲ ਦੀ ਗਤੀ, ਦਬਾਅ ਅਤੇ ਉਚਾਈ ਦੇ ਸੰਬੰਧ ਦਾ ਵਰਣਨ ਕਰਦਾ ਹੈ। ਇਹ ਦੱਸਦਾ ਹੈ ਕਿ ਜਿਵੇਂ ਤਰਲ ਦੀ ਗਤੀ ਵੱਧਦੀ ਹੈ, ਤਰਲ ਦੁਆਰਾ ਲਗਾਇਆ ਦਬਾਅ ਘੱਟ ਜਾਂਦਾ ਹੈ। ਇਹ ਸਿਧਾਂਤ ਤਰਲ ਮਕੈਨਿਕਸ ਵਿੱਚ ਕਈ ਘਟਨਾਵਾਂ ਨੂੰ ਸਮਝਣ ਲਈ ਜ਼ਰੂਰੀ ਹੈ, ਜਿਵੇਂ ਕਿ ਹਵਾਈ ਜਹਾਜ਼ ਦੇ ਖੰਭ ‘ਤੇ ਲਿਫਟ, ਵੈਂਚੂਰੀ ਟਿਊਬ ਦਾ ਕੰਮ, ਅਤੇ ਬਵੰਡਰਾਂ ਦਾ ਬਣਨਾ।

ਗਣਿਤਿਕ ਫਾਰਮੂਲਾ ਬਣਤਰ

ਬਰਨੌਲੀ ਦੇ ਸਿਧਾਂਤ ਨੂੰ ਗਣਿਤਿਕ ਰੂਪ ਵਿੱਚ ਬਰਨੌਲੀ ਸਮੀਕਰਨ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰਕੇ ਪ੍ਰਗਟ ਕੀਤਾ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ, ਜੋ ਕਿ ਊਰਜਾ ਦੇ ਸੰਭਾਲ ਸਿਧਾਂਤ ਤੋਂ ਲਿਆ ਗਿਆ ਹੈ। ਬਰਨੌਲੀ ਸਮੀਕਰਨ ਕਹਿੰਦੀ ਹੈ ਕਿ ਇੱਕ ਪਾਈਪ ਜਾਂ ਨਲੀ ਵਿੱਚੋਂ ਵਹਿ ਰਹੇ ਤਰਲ ਦੀ ਕੁੱਲ ਊਰਜਾ ਸਥਿਰ ਰਹਿੰਦੀ ਹੈ। ਇਹ ਕੁੱਲ ਊਰਜਾ ਤਰਲ ਦੀ ਦਬਾਅ ਊਰਜਾ, ਗਤਿਜ ਊਰਜਾ ਅਤੇ ਸਥਿਤਿਜ ਊਰਜਾ ਦਾ ਜੋੜ ਹੈ।

ਬਰਨੌਲੀ ਸਮੀਕਰਨ ਇਸ ਪ੍ਰਕਾਰ ਦਿੱਤੀ ਜਾਂਦੀ ਹੈ:

$$P + \frac{1}{2}ρv^2 + ρgy = constant$$

ਜਿੱਥੇ:

• $P$ ਤਰਲ ਦਾ ਦਬਾਅ ਹੈ
• $ρ$ ਤਰਲ ਦੀ ਘਣਤਾ ਹੈ
• $v$ ਤਰਲ ਦੀ ਗਤੀ ਹੈ
• $g$ ਗੁਰੂਤਾ ਕਾਰਨ ਪ੍ਰਵੇਗ ਹੈ
• $y$ ਤਰਲ ਦੀ ਉਚਾਈ ਹੈ

ਸਪਸ਼ਟੀਕਰਨ

ਬਰਨੌਲੀ ਸਮੀਕਰਨ ਦਰਸਾਉਂਦੀ ਹੈ ਕਿ ਜਿਵੇਂ ਤਰਲ ਦੀ ਗਤੀ ਵੱਧਦੀ ਹੈ, ਤਰਲ ਦੁਆਰਾ ਲਗਾਇਆ ਦਬਾਅ ਘੱਟ ਜਾਂਦਾ ਹੈ। ਇਹ ਇਸ ਲਈ ਹੈ ਕਿਉਂਕਿ ਤਰਲ ਦੀ ਗਤਿਜ ਊਰਜਾ ਗਤੀ ਵੱਧਣ ਨਾਲ ਵੱਧਦੀ ਹੈ, ਅਤੇ ਗਤਿਜ ਊਰਜਾ ਵਿੱਚ ਇਸ ਵਾਧੇ ਨੂੰ ਦਬਾਅ ਊਰਜਾ ਵਿੱਚ ਕਮੀ ਨਾਲ ਸੰਤੁਲਿਤ ਕਰਨਾ ਪੈਂਦਾ ਹੈ।

ਉਦਾਹਰਣਾਂ

ਬਰਨੌਲੀ ਦੇ ਸਿਧਾਂਤ ਦੇ ਕਾਰਜ ਵਿੱਚ ਕਈ ਉਦਾਹਰਣਾਂ ਹਨ। ਕੁਝ ਸਭ ਤੋਂ ਆਮ ਉਦਾਹਰਣਾਂ ਵਿੱਚ ਸ਼ਾਮਲ ਹਨ:

• ਹਵਾਈ ਜਹਾਜ਼ ਦੇ ਖੰਭ ‘ਤੇ ਲਿਫਟ। ਹਵਾਈ ਜਹਾਜ਼ ਦੇ ਖੰਭ ਇਸ ਤਰ੍ਹਾਂ ਤਿਆਰ ਕੀਤੇ ਗਏ ਹਨ ਕਿ ਖੰਭ ਦੇ ਉੱਪਰ ਘੱਟ ਦਬਾਅ ਦਾ ਖੇਤਰ ਅਤੇ ਖੰਭ ਦੇ ਹੇਠਾਂ ਵੱਧ ਦਬਾਅ ਦਾ ਖੇਤਰ ਬਣੇ। ਦਬਾਅ ਵਿੱਚ ਇਹ ਅੰਤਰ ਖੰਭ ‘ਤੇ ਇੱਕ ਸ਼ੁੱਧ ਉੱਪਰਲਾ ਬਲ ਬਣਾਉਂਦਾ ਹੈ, ਜੋ ਹਵਾਈ ਜਹਾਜ਼ ਨੂੰ ਹਵਾ ਵਿੱਚ ਉਠਾਉਂਦਾ ਹੈ।
• ਵੈਂਚੂਰੀ ਟਿਊਬ ਦਾ ਕੰਮ। ਵੈਂਚੂਰੀ ਟਿਊਬ ਇੱਕ ਉਪਕਰਣ ਹੈ ਜੋ ਕਿਸੇ ਤਰਲ ਦੇ ਪ੍ਰਵਾਹ ਦਰ ਨੂੰ ਮਾਪਣ ਲਈ ਵਰਤਿਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ। ਵੈਂਚੂਰੀ ਟਿਊਬ ਵਿੱਚ ਪਾਈਪ ਦਾ ਇੱਕ ਹਿੱਸਾ ਹੁੰਦਾ ਹੈ ਜੋ ਵਿਚਕਾਰ ਸੰਕੁਚਿਤ ਹੁੰਦਾ ਹੈ। ਜਿਵੇਂ ਤਰਲ ਸੰਕੁਚਨ ਵਿੱਚੋਂ ਵਹਿੰਦਾ ਹੈ, ਤਰਲ ਦੀ ਗਤੀ ਵੱਧਦੀ ਹੈ ਅਤੇ ਦਬਾਅ ਘੱਟ ਜਾਂਦਾ ਹੈ। ਵੈਂਚੂਰੀ ਟਿਊਬ ਦੇ ਅਪਸਟ੍ਰੀਮ ਅਤੇ ਡਾਊਨਸਟ੍ਰੀਮ ਹਿੱਸਿਆਂ ਵਿਚਕਾਰ ਦਬਾਅ ਦੇ ਅੰਤਰ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਤਰਲ ਦੇ ਪ੍ਰਵਾਹ ਦਰ ਦੀ ਗਣਨਾ ਕਰਨ ਲਈ ਕੀਤੀ ਜਾ ਸਕਦੀ ਹੈ।
• ਬਵੰਡਰਾਂ ਦਾ ਬਣਨਾ। ਬਵੰਡਰ ਉਦੋਂ ਬਣਦੇ ਹਨ ਜਦੋਂ ਗਰਮ, ਨਮ ਹਵਾ ਜ਼ਮੀਨ ਤੋਂ ਤੇਜ਼ੀ ਨਾਲ ਉੱਠਦੀ ਹੈ। ਜਿਵੇਂ ਹਵਾ ਉੱਠਦੀ ਹੈ, ਇਹ ਠੰਡੀ ਹੁੰਦੀ ਹੈ ਅਤੇ ਸੰਘਣੀ ਹੋ ਜਾਂਦੀ ਹੈ, ਗੁਪਤ ਉਸ਼ਮਾ ਛੱਡਦੀ ਹੈ। ਇਹ ਉਸ਼ਮਾ ਹਵਾ ਨੂੰ ਫੈਲਾਉਂਦੀ ਹੈ ਅਤੇ ਘੱਟ ਘਣਤਾ ਵਾਲੀ ਬਣਾਉਂਦੀ ਹੈ। ਘੱਟ ਘਣਤਾ ਵਾਲੀ ਹਵਾ ਉੱਠਦੀ ਹੈ, ਜਿਸ ਨਾਲ ਸਤਹ ‘ਤੇ ਘੱਟ ਦਬਾਅ ਦਾ ਖੇਤਰ ਬਣਦਾ ਹੈ। ਫਿਰ ਆਲੇ-ਦੁਆਲੇ ਦੀ ਹਵਾ ਘੱਟ ਦਬਾਅ ਵਾਲੇ ਖੇਤਰ ਵਿੱਚ ਖਿੱਚੀ ਜਾਂਦੀ ਹੈ, ਜਿਸ ਨਾਲ ਬਵੰਡਰ ਬਣਦਾ ਹੈ।

ਉਪਯੋਗ

ਬਰਨੌਲੀ ਦੇ ਸਿਧਾਂਤ ਦੇ ਇੰਜੀਨੀਅਰਿੰਗ ਅਤੇ ਵਿਗਿਆਨ ਵਿੱਚ ਬਹੁਤ ਸਾਰੇ ਉਪਯੋਗ ਹਨ। ਕੁਝ ਸਭ ਤੋਂ ਆਮ ਉਪਯੋਗਾਂ ਵਿੱਚ ਸ਼ਾਮਲ ਹਨ:

• ਏਰੋਡਾਇਨਾਮਿਕਸ। ਬਰਨੌਲੀ ਦੇ ਸਿਧਾਂਤ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਹਵਾਈ ਜਹਾਜ਼ ਦੇ ਖੰਭ, ਪ੍ਰੋਪੈਲਰ ਅਤੇ ਹੋਰ ਏਰੋਡਾਇਨਾਮਿਕ ਉਪਕਰਣਾਂ ਨੂੰ ਡਿਜ਼ਾਈਨ ਕਰਨ ਲਈ ਕੀਤੀ ਜਾਂਦੀ ਹੈ।
• ਹਾਈਡ੍ਰੋਡਾਇਨਾਮਿਕਸ। ਬਰਨੌਲੀ ਦੇ ਸਿਧਾਂਤ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਜਹਾਜ਼, ਸਬਮਰੀਨ ਅਤੇ ਹੋਰ ਜਲ ਵਾਹਨਾਂ ਨੂੰ ਡਿਜ਼ਾਈਨ ਕਰਨ ਲਈ ਕੀਤੀ ਜਾਂਦੀ ਹੈ।
• ਮੌਸਮ ਵਿਗਿਆਨ। ਬਰਨੌਲੀ ਦੇ ਸਿਧਾਂਤ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਬਵੰਡਰ, ਹਰੀਕੇਨ ਅਤੇ ਹੋਰ ਮੌਸਮੀ ਘਟਨਾਵਾਂ ਦੇ ਬਣਨ ਦਾ ਅਧਿਐਨ ਕਰਨ ਲਈ ਕੀਤੀ ਜਾਂਦੀ ਹੈ।
• ਉਦਯੋਗਿਕ ਇੰਜੀਨੀਅਰਿੰਗ। ਬਰਨੌਲੀ ਦੇ ਸਿਧਾਂਤ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਪੰਪ, ਕੰਪ੍ਰੈਸਰ ਅਤੇ ਹੋਰ ਤਰਲ-ਹੈਂਡਲਿੰਗ ਉਪਕਰਣਾਂ ਨੂੰ ਡਿਜ਼ਾਈਨ ਕਰਨ ਲਈ ਕੀਤੀ ਜਾਂਦੀ ਹੈ।

ਬਰਨੌਲੀ ਦਾ ਸਿਧਾਂਤ ਤਰਲਾਂ ਦੇ ਵਿਵਹਾਰ ਨੂੰ ਸਮਝਣ ਲਈ ਇੱਕ ਸ਼ਕਤੀਸ਼ਾਲੀ ਉਪਕਰਣ ਹੈ। ਇਸਦੀ ਵਰਤੋਂ ਵਿਆਪਕ ਕਿਸਮ ਦੇ ਉਪਯੋਗਾਂ ਵਿੱਚ ਕੀਤੀ ਜਾਂਦੀ ਹੈ, ਹਵਾਈ ਜਹਾਜ਼ ਦੇ ਖੰਭ ਡਿਜ਼ਾਈਨ ਕਰਨ ਤੋਂ ਲੈ ਕੇ ਮੌਸਮੀ ਘਟਨਾਵਾਂ ਦਾ ਅਧਿਐਨ ਕਰਨ ਤੱਕ।

ਬਰਨੌਲੀ ਦੇ ਸਿਧਾਂਤ ਦਾ ਫਾਰਮੂਲਾ#

ਬਰਨੌਲੀ ਦਾ ਸਿਧਾਂਤ ਕਹਿੰਦਾ ਹੈ ਕਿ ਜਿਵੇਂ ਕਿਸੇ ਤਰਲ ਦੀ ਗਤੀ ਵੱਧਦੀ ਹੈ, ਤਰਲ ਦੁਆਰਾ ਲਗਾਇਆ ਦਬਾਅ ਘੱਟ ਜਾਂਦਾ ਹੈ। ਇਹ ਸਿਧਾਂਤ ਤਰਲ ਗਤੀ ਵਿਗਿਆਨ ਵਿੱਚ ਕਈ ਘਟਨਾਵਾਂ ਨੂੰ ਸਮਝਣ ਲਈ ਮੂਲ ਭੂਤ ਹੈ, ਜਿਵੇਂ ਕਿ ਹਵਾਈ ਜਹਾਜ਼ ਦੇ ਖੰਭ ‘ਤੇ ਲਿਫਟ, ਵੈਂਚੂਰੀ ਟਿਊਬ ਦਾ ਕੰਮ, ਅਤੇ ਬਵੰਡਰਾਂ ਦਾ ਬਣਨਾ।

ਬਰਨੌਲੀ ਸਮੀਕਰਨ ਬਰਨੌਲੀ ਦੇ ਸਿਧਾਂਤ ਦੀ ਇੱਕ ਗਣਿਤਿਕ ਪ੍ਰਗਟਾਵਾ ਹੈ। ਇਹ ਦੱਸਦੀ ਹੈ ਕਿ ਇੱਕ ਪਾਈਪ ਵਿੱਚੋਂ ਵਹਿ ਰਹੇ ਤਰਲ ਦੀ ਕੁੱਲ ਊਰਜਾ ਸਥਿਰ ਹੈ। ਇਹ ਊਰਜਾ ਤਿੰਨ ਭਾਗਾਂ ਨਾਲ ਬਣੀ ਹੈ:

• ਗਤਿਜ ਊਰਜਾ: ਤਰਲ ਦੀ ਗਤੀ ਦੀ ਊਰਜਾ।
• ਸਥਿਤਿਜ ਊਰਜਾ: ਤਰਲ ਦੀ ਉਸਦੀ ਸਥਿਤੀ ਕਾਰਨ ਊਰਜਾ।
• ਦਬਾਅ ਊਰਜਾ: ਤਰਲ ਦੀ ਉਸਦੇ ਦਬਾਅ ਕਾਰਨ ਊਰਜਾ।

ਬਰਨੌਲੀ ਸਮੀਕਰਨ ਨੂੰ ਇਸ ਤਰ੍ਹਾਂ ਲਿਖਿਆ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ:

$$P + \frac{1}{2}ρv^2 + ρgy = constant$$

ਜਿੱਥੇ:

• $P$ ਤਰਲ ਦਾ ਦਬਾਅ ਹੈ
• $ρ$ ਤਰਲ ਦੀ ਘਣਤਾ ਹੈ
• $v$ ਤਰਲ ਦੀ ਗਤੀ ਹੈ
• $g$ ਗੁਰੂਤਾ ਕਾਰਨ ਪ੍ਰਵੇਗ ਹੈ
• $y$ ਤਰਲ ਦੀ ਉਚਾਈ ਹੈ

ਪਦ $\frac{1}{2}ρv^2$ ਤਰਲ ਦੀ ਪ੍ਰਤੀ ਇਕਾਈ ਮਾਤਰਾ ਨੂੰ ਦਰਸਾਉਂਦਾ ਹੈ।

ਬਰਨੌਲੀ ਸਮੀਕਰਨ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਤਰਲ ਪ੍ਰਵਾਹ ਨਾਲ ਸਬੰਧਤ ਕਈ ਸਮੱਸਿਆਵਾਂ ਨੂੰ ਹੱਲ ਕਰਨ ਲਈ ਕੀਤੀ ਜਾ ਸਕਦੀ ਹੈ। ਉਦਾਹਰਣ ਲਈ, ਇਸਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕੀਤੀ ਜਾ ਸਕਦੀ ਹੈ:

• ਹਵਾਈ ਜਹਾਜ਼ ਦੇ ਖੰਭ ‘ਤੇ ਲਿਫਟ ਦੀ ਗਣਨਾ ਕਰਨ ਲਈ।
• ਵੈਂਚੂਰੀ ਟਿਊਬ ਵਿੱਚ ਦਬਾਅ ਡ੍ਰੌਪ ਨਿਰਧਾਰਤ ਕਰਨ ਲਈ।
• ਬਵੰਡਰਾਂ ਦੇ ਬਣਨ ਦੀ ਭਵਿੱਖਬਾਣੀ ਕਰਨ ਲਈ।

ਬਰਨੌਲੀ ਦੇ ਸਿਧਾਂਤ ਦੀਆਂ ਉਦਾਹਰਣਾਂ

ਰੋਜ਼ਾਨਾ ਜੀਵਨ ਵਿੱਚ ਬਰਨੌਲੀ ਦੇ ਸਿਧਾਂਤ ਦੀਆਂ ਬਹੁਤ ਸਾਰੀਆਂ ਉਦਾਹਰਣਾਂ ਹਨ। ਕੁਝ ਸਭ ਤੋਂ ਆਮ ਵਿੱਚ ਸ਼ਾਮਲ ਹਨ:

• ਹਵਾਈ ਜਹਾਜ਼ ਦੀ ਉਡਾਣ। ਹਵਾਈ ਜਹਾਜ਼ ਦੇ ਖੰਭ ਇਸ ਤਰ੍ਹਾਂ ਤਿਆਰ ਕੀਤੇ ਗਏ ਹਨ ਕਿ ਖੰਭ ਦੇ ਉੱਪਰ ਘੱਟ ਦਬਾਅ ਦਾ ਖੇਤਰ ਅਤੇ ਖੰਭ ਦੇ ਹੇਠਾਂ ਵੱਧ ਦਬਾਅ ਦਾ ਖੇਤਰ ਬਣੇ। ਦਬਾਅ ਵਿੱਚ ਇਹ ਅੰਤਰ ਇੱਕ ਬਲ ਬਣਾਉਂਦਾ ਹੈ ਜੋ ਹਵਾਈ ਜਹਾਜ਼ ਨੂੰ ਉੱਪਰ ਉਠਾਉਂਦਾ ਹੈ।
• ਵੈਂਚੂਰੀ ਟਿਊਬ ਦਾ ਕੰਮ। ਵੈਂਚੂਰੀ ਟਿਊਬ ਇੱਕ ਉਪਕਰਣ ਹੈ ਜੋ ਕਿਸੇ ਤਰਲ ਦੇ ਪ੍ਰਵਾਹ ਦਰ ਨੂੰ ਮਾਪਣ ਲਈ ਵਰਤਿਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ। ਵੈਂਚੂਰੀ ਟਿਊਬ ਵਿੱਚ ਪਾਈਪ ਦਾ ਇੱਕ ਹਿੱਸਾ ਹੁੰਦਾ ਹੈ ਜੋ ਵਿਚਕਾਰ ਸੰਕੁਚਿਤ ਹੁੰਦਾ ਹੈ। ਜਿਵੇਂ ਤਰਲ ਸੰਕੁਚਨ ਵਿੱਚੋਂ ਵਹਿੰਦਾ ਹੈ, ਇਸਦੀ ਗਤੀ ਵੱਧਦੀ ਹੈ ਅਤੇ ਇਸਦਾ ਦਬਾਅ ਘੱਟ ਜਾਂਦਾ ਹੈ। ਵੈਂਚੂਰੀ ਟਿਊਬ ਦੇ ਅਪਸਟ੍ਰੀਮ ਅਤੇ ਡਾਊਨਸਟ੍ਰੀਮ ਹਿੱਸਿਆਂ ਵਿਚਕਾਰ ਦਬਾਅ ਦੇ ਅੰਤਰ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਤਰਲ ਦੇ ਪ੍ਰਵਾਹ ਦਰ ਦੀ ਗਣਨਾ ਕਰਨ ਲਈ ਕੀਤੀ ਜਾ ਸਕਦੀ ਹੈ।
• ਬਵੰਡਰਾਂ ਦਾ ਬਣਨਾ। ਬਵੰਡਰ ਉਦੋਂ ਬਣਦੇ ਹਨ ਜਦੋਂ ਗਰਮ, ਨਮ ਹਵਾ ਜ਼ਮੀਨ ਤੋਂ ਤੇਜ਼ੀ ਨਾਲ ਉੱਠਦੀ ਹੈ। ਜਿਵੇਂ ਹਵਾ ਉੱਠਦੀ ਹੈ, ਇਹ ਠੰਡੀ ਹੁੰਦੀ ਹੈ ਅਤੇ ਸੰਘਣੀ ਹੋ ਜਾਂਦੀ ਹੈ, ਗੁਪਤ ਉਸ਼ਮਾ ਛੱਡਦੀ ਹੈ। ਇਹ ਉਸ਼ਮਾ ਹਵਾ ਨੂੰ ਫੈਲਾਉਂਦੀ ਹੈ ਅਤੇ ਘੱਟ ਘਣਤਾ ਵਾਲੀ ਬਣਾਉਂਦੀ ਹੈ। ਘੱਟ ਘਣਤਾ ਵਾਲੀ ਹਵਾ ਉੱਠਦੀ ਹੈ, ਜਿਸ ਨਾਲ ਸਤਹ ‘ਤੇ ਘੱਟ ਦਬਾਅ ਦਾ ਖੇਤਰ ਬਣਦਾ ਹੈ। ਫਿਰ ਆਲੇ-ਦੁਆਲੇ ਦੀ ਹਵਾ ਘੱਟ ਦਬਾਅ ਵਾਲੇ ਖੇਤਰ ਵਿੱਚ ਖਿੱਚੀ ਜਾਂਦੀ ਹੈ, ਜਿਸ ਨਾਲ ਬਵੰਡਰ ਬਣਦਾ ਹੈ।

ਬਰਨੌਲੀ ਦਾ ਸਿਧਾਂਤ ਤਰਲ ਗਤੀ ਵਿਗਿਆਨ ਦਾ ਇੱਕ ਮੂਲ ਸਿਧਾਂਤ ਹੈ ਜਿਸਦੇ ਰੋਜ਼ਾਨਾ ਜੀਵਨ ਵਿੱਚ ਬਹੁਤ ਸਾਰੇ ਉਪਯੋਗ ਹਨ। ਬਰਨੌਲੀ ਦੇ ਸਿਧਾਂਤ ਨੂੰ ਸਮਝ ਕੇ, ਅਸੀਂ ਆਪਣੇ ਆਲੇ-ਦੁਆਲੇ ਦੀ ਦੁਨੀਆ ਨੂੰ ਬਿਹਤਰ ਸਮਝ ਸਕਦੇ ਹਾਂ।

ਬਰਨੌਲੀ ਸਮੀਕਰਨ ਦੀ ਵਿਉਂਤਪਤੀ#

ਬਰਨੌਲੀ ਸਮੀਕਰਨ ਤਰਲ ਗਤੀ ਵਿਗਿਆਨ ਵਿੱਚ ਇੱਕ ਮੂਲ ਸਮੀਕਰਨ ਹੈ ਜੋ ਵਹਿ ਰਹੇ ਤਰਲ ਵਿੱਚ ਦਬਾਅ, ਗਤੀ ਅਤੇ ਉਚਾਈ ਦੇ ਸੰਬੰਧ ਦਾ ਵਰਣਨ ਕਰਦੀ ਹੈ। ਇਸਦਾ ਨਾਮ ਸਵਿਸ ਗਣਿਤ-ਸ਼ਾਸਤਰੀ ਡੈਨੀਅਲ ਬਰਨੌਲੀ ਦੇ ਨਾਮ ‘ਤੇ ਰੱਖਿਆ ਗਿਆ ਹੈ, ਜਿਸਨੇ ਇਸਨੂੰ ਪਹਿਲੀ ਵਾਰ 1738 ਵਿੱਚ ਆਪਣੀ ਕਿਤਾਬ ਹਾਈਡ੍ਰੋਡਾਇਨਾਮਿਕਾ ਵਿੱਚ ਪ੍ਰਕਾਸ਼ਿਤ ਕੀਤਾ ਸੀ।

ਬਰਨੌਲੀ ਸਮੀਕਰਨ ਊਰਜਾ ਦੇ ਸੰਭਾਲ ਸਿਧਾਂਤ ਤੋਂ ਵਿਉਂਤਪਤ ਕੀਤੀ ਜਾ ਸਕਦੀ ਹੈ, ਜੋ ਕਹਿੰਦਾ ਹੈ ਕਿ ਇੱਕ ਬੰਦ ਸਿਸਟਮ ਦੀ ਕੁੱਲ ਊਰਜਾ ਸਥਿਰ ਰਹਿੰਦੀ ਹੈ। ਵਹਿ ਰਹੇ ਤਰਲ ਦੇ ਮਾਮਲੇ ਵਿੱਚ, ਕੁੱਲ ਊਰਜਾ ਗਤਿਜ ਊਰਜਾ, ਸਥਿਤਿਜ ਊਰਜਾ ਅਤੇ ਅੰਦਰੂਨੀ ਊਰਜਾ ਦਾ ਜੋੜ ਹੈ।

ਗਤਿਜ ਊਰਜਾ

ਤਰਲ ਦੀ ਗਤਿਜ ਊਰਜਾ ਗਤੀ ਦੀ ਊਰਜਾ ਹੈ। ਇਹ ਸਮੀਕਰਨ ਦੁਆਰਾ ਦਿੱਤੀ ਜਾਂਦੀ ਹੈ:

$$KE = \frac{1}{2}mv^2$$

ਜਿੱਥੇ:

• $KE$ ਜੂਲ (J) ਵਿੱਚ ਗਤਿਜ ਊਰਜਾ ਹੈ
• $m$ ਕਿਲੋਗ੍ਰਾਮ (kg) ਵਿੱਚ ਤਰਲ ਦਾ ਪੁੰਜ ਹੈ
• $v$ ਮੀਟਰ ਪ੍ਰਤੀ ਸਕਿੰਟ (m/s) ਵਿੱਚ ਤਰਲ ਦੀ ਗਤੀ ਹੈ

ਸਥਿਤਿਜ ਊਰਜਾ

ਤਰਲ ਦੀ ਸਥਿਤਿਜ ਊਰਜਾ ਉਸਦੀ ਸਥਿਤੀ ਕਾਰਨ ਊਰਜਾ ਹੈ। ਇਹ ਸਮੀਕਰਨ ਦੁਆਰਾ ਦਿੱਤੀ ਜਾਂਦੀ ਹੈ:

$$PE = mgh$$

ਜਿੱਥੇ:

• $PE$ ਜੂਲ (J) ਵਿੱਚ ਸਥਿਤਿਜ ਊਰਜਾ ਹੈ
• $m$ ਕਿਲੋਗ੍ਰਾਮ (kg) ਵਿੱਚ ਤਰਲ ਦਾ ਪੁੰਜ ਹੈ
• $g$ ਮੀਟਰ ਪ੍ਰਤੀ ਸਕਿੰਟ ਵਰਗ (m/s²) ਵਿੱਚ ਗੁਰੂਤਾ ਕਾਰਨ ਪ੍ਰਵੇਗ ਹੈ
• $h$ ਮੀਟਰ (m) ਵਿੱਚ ਤਰਲ ਦੀ ਉਚਾਈ ਹੈ

ਅੰਦਰੂਨੀ ਊਰਜਾ

ਤਰਲ ਦੀ ਅੰਦਰੂਨੀ ਊਰਜਾ ਇਸਦੇ ਅਣੂਆਂ ਦੀ ਗਤੀ ਕਾਰਨ ਊਰਜਾ ਹੈ। ਇਹ ਸਮੀਕਰਨ ਦੁਆਰਾ ਦਿੱਤੀ ਜਾਂਦੀ ਹੈ:

$$IE = mc_vT$$

ਜਿੱਥੇ:

• $IE$ ਜੂਲ (J) ਵਿੱਚ ਅੰਦਰੂਨੀ ਊਰਜਾ ਹੈ
• $m$ ਕਿਲੋਗ੍ਰਾਮ (kg) ਵਿੱਚ ਤਰਲ ਦਾ ਪੁੰਜ ਹੈ
• $c_v$ ਜੂਲ ਪ੍ਰਤੀ ਕਿਲੋਗ੍ਰਾਮ-ਕੈਲਵਿਨ (J/kg-K) ਵਿੱਚ ਸਥਿਰ ਆਇਤਨ ‘ਤੇ ਤਰਲ ਦੀ ਵਿਸ਼ੇਸ਼ ਉਸ਼ਮਾ ਹੈ
• $T$ ਕੈਲਵਿਨ (K) ਵਿੱਚ ਤਰਲ ਦਾ ਤਾਪਮਾਨ ਹੈ

ਬਰਨੌਲੀ ਸਮੀਕਰਨ

ਬਰਨੌਲੀ ਸਮੀਕਰਨ ਕਹਿੰਦੀ ਹੈ ਕਿ ਵਹਿ ਰਹੇ ਤਰਲ ਦੀ ਕੁੱਲ ਊਰਜਾ ਸਥਿਰ ਹੈ। ਇਸਦਾ ਮਤਲਬ ਹੈ ਕਿ ਗਤਿਜ ਊਰਜਾ, ਸਥਿਤਿਜ ਊਰਜਾ ਅਤੇ ਅੰਦਰੂਨੀ ਊਰਜਾ ਦਾ ਜੋੜ ਪ੍ਰਵਾਹ ਵਿੱਚ ਕਿਸੇ ਵੀ ਦੋ ਬਿੰਦੂਆਂ ‘ਤੇ ਇੱਕੋ ਜਿਹਾ ਹੁੰਦਾ ਹੈ।

ਗਣਿਤਿਕ ਰੂਪ ਵਿੱਚ, ਬਰਨੌਲੀ ਸਮੀਕਰਨ ਨੂੰ ਇਸ ਤਰ੍ਹਾਂ ਲਿਖਿਆ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ:

$$P_1 + \frac{1}{2}\rho v_1^2 + \rho gh_1 = P_2 + \frac{1}{2}\rho v_2^2 + \rho gh_2$$

ਜਿੱਥੇ:

• $P$ ਪਾਸਕਲ (Pa) ਵਿੱਚ ਤਰਲ ਦਾ ਦਬਾਅ ਹੈ
• $ρ$ ਕਿਲੋਗ੍ਰਾਮ ਪ੍ਰਤੀ ਘਣ ਮੀਟਰ (kg/m³) ਵਿੱਚ ਤਰਲ ਦੀ ਘਣਤਾ ਹੈ
• $v$ ਮੀਟਰ ਪ੍ਰਤੀ ਸਕਿੰਟ (m/s) ਵਿੱਚ ਤਰਲ ਦੀ ਗਤੀ ਹੈ
• $g$ ਮੀਟਰ ਪ੍ਰਤੀ ਸਕਿੰਟ ਵਰਗ (m/s²) ਵਿੱਚ ਗੁਰੂਤਾ ਕਾਰਨ ਪ੍ਰਵੇਗ ਹੈ
• $h$ ਮੀਟਰ (m) ਵਿੱਚ ਤਰਲ ਦੀ ਉਚਾਈ ਹੈ

ਸਬਸਕ੍ਰਿਪਟ 1 ਅਤੇ 2 ਉਹ ਦੋ ਬਿੰਦੂ ਹਨ ਜਿੱਥੇ ਸਮੀਕਰਨ ਲਾਗੂ ਕੀਤੀ ਜਾ ਰਹੀ ਹੈ।

ਨਿਰੰਤਰਤਾ ਦਾ ਸਿਧਾਂਤ#

ਨਿਰੰਤਰਤਾ ਦਾ ਸਿਧਾਂਤ ਕਹਿੰਦਾ ਹੈ ਕਿ ਵਿਰੋਧੀ ਸਬੂਤ ਦੀ ਗੈਰ-ਮੌਜੂਦਗੀ ਵਿੱਚ, ਇਹ ਮੰਨਿਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ ਕਿ ਚੀਜ਼ਾਂ ਜਿਵੇਂ ਹਨ ਉਵੇਂ ਹੀ ਜਾਰੀ ਰਹਿਣਗੀਆਂ। ਇਹ ਸਿਧਾਂਤ ਅਕਸਰ ਭੌਤਿਕ ਵਿਗਿਆਨ, ਗਣਿਤ ਅਤੇ ਇੰਜੀਨੀਅਰਿੰਗ ਵਿੱਚ ਅਤੀਤ ਦੇ ਅਵਲੋਕਨਾਂ ਦੇ ਆਧਾਰ ‘ਤੇ ਭਵਿੱਖ ਦੀਆਂ ਭਵਿੱਖਬਾਣੀਆਂ ਕਰਨ ਲਈ ਵਰਤਿਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ।

ਨਿਰੰਤਰਤਾ ਦੇ ਸਿਧਾਂਤ ਦੀਆਂ ਉਦਾਹਰਣਾਂ:

• ਭੌਤਿਕ ਵਿਗਿਆਨ ਵਿੱਚ, ਨਿਰੰਤਰਤਾ ਦੇ ਸਿਧਾਂਤ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਇਹ ਸਮਝਾਉਣ ਲਈ ਕੀਤੀ ਜਾਂਦੀ ਹੈ ਕਿ ਗਤੀ ਵਿੱਚ ਚੀਜ਼ਾਂ ਗਤੀ ਵਿੱਚ ਰਹਿਣ ਦੀ ਪ੍ਰਵਿਰਤੀ ਰੱਖਦੀਆਂ ਹਨ, ਅਤੇ ਵਿਸ਼ਰਾਮ ਵਿੱਚ ਚੀਜ਼ਾਂ ਵਿਸ਼ਰਾਮ ਵਿੱਚ ਰਹਿਣ ਦੀ ਪ੍ਰਵਿਰਤੀ ਰੱਖਦੀਆਂ ਹਨ। ਇਹ ਇਸ ਲਈ ਹੈ ਕਿਉਂਕਿ ਚੀਜ਼ਾਂ ਦੀ ਗਤੀ ਦੀ ਅਵਸਥਾ ਨੂੰ ਬਦਲਣ ਲਈ ਉਨ੍ਹਾਂ ‘ਤੇ ਕੋਈ ਬਲ ਕਾਰਜ ਨਹੀਂ ਕਰ ਰਿਹਾ ਹੈ।
• ਗਣਿਤ ਵਿੱਚ, ਨਿਰੰਤਰਤਾ ਦੇ ਸਿਧਾਂਤ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਫੰਕਸ਼ਨਾਂ ਦੇ ਵਿਵਹਾਰ ਬਾਰੇ ਪ੍ਰਮੇਯਾਂ ਨੂੰ ਸਾਬਤ ਕਰਨ ਲਈ ਕੀਤੀ ਜਾਂਦੀ ਹੈ। ਉਦਾਹਰਣ ਲਈ, ਇੰਟਰਮੀਡੀਏਟ ਵੈਲਿਊ ਥਿਊਰਮ ਕਹਿੰਦਾ ਹੈ ਕਿ ਜੇਕਰ ਕੋਈ ਫੰਕਸ਼ਨ ਕਿਸੇ ਅੰਤਰਾਲ ‘ਤੇ ਨਿਰੰਤਰ ਹੈ, ਤਾਂ ਇਹ ਆਪਣੇ ਘੱਟੋ-ਘੱਟ ਅਤੇ ਵੱਧ ਤੋਂ ਵੱਧ ਮੁੱਲਾਂ ਦੇ ਵਿਚਕਾਰ ਹਰ ਮੁੱਲ ਲੈਂਦਾ ਹੈ।
• ਇੰਜੀਨੀਅਰਿੰਗ ਵਿੱਚ, ਨਿਰੰਤਰਤਾ ਦੇ ਸਿਧਾਂਤ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਉਹਨਾਂ ਸਿਸਟਮਾਂ ਨੂੰ ਡਿਜ਼ਾਈਨ ਕਰਨ ਲਈ ਕੀਤੀ ਜਾਂਦੀ ਹੈ ਜੋ ਭਰੋਸੇਯੋਗ ਅਤੇ ਕੁਸ਼ਲ ਹਨ। ਉਦਾਹਰਣ ਲਈ, ਇੰਜੀਨੀਅਰ ਨਿਰੰਤਰਤਾ ਦੇ ਸਿਧਾਂਤ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਉਹ ਪੁਲ ਡਿਜ਼ਾਈਨ ਕਰਨ ਲਈ ਕਰਦੇ ਹਨ ਜੋ ਟ੍ਰੈਫਿਕ ਦੇ ਭਾਰ ਨੂੰ ਢਹਿੰਦੇ ਬਿਨਾਂ ਸਹਿਣ ਕਰ ਸਕਦੇ ਹਨ।

ਨਿਰੰਤਰਤਾ ਦਾ ਸ