Подув на карандаш, лист бумаги или другой предмет на расстоянии до пятидесяти сантиметров, я могу заставить его значительно удалиться от меня. Но я не могу сдвинуть объект на себя, резко вдохнув с такого расстояния, даже если он очень легкий. Почему это?
Я думаю, причина в том, что когда вы дуете на объект, вы заставляете множество частиц воздуха сталкиваться с ним перпендикулярно в одном направлении, тем самым передавая большой импульс объекту. Когда вы всасываете воздух, единственная сила, действующая на объект, — это частицы воздуха, которые устремляются внутрь, чтобы заполнить только что созданный вами зазор. Эти частицы приходят со всех видов различных направлений, не в состоянии передавать импульс согласованным образом.
Я думаю, что причина двоякая.
Во-первых, когда вы вдыхаете, воздух переходит из безграничной области в ограниченную, а при выдохе все наоборот. Таким образом, при выдохе воздух ускоряется в отверстии между двумя доменами (вашим ртом) из-за непрерывности (сокращения). При вдохе такого требования нет, есть только замедление.
Второе (также упомянутое Винаяком) — это направление. При выдохе можно рассматривать поток воздуха как турбулентную струю. Известно, что для турбулентных струй угол растекания составляет около (это связано с турбулентной диффузией количества движения), что в целом верно для всех жидкостей. Это причина того, что после этого вы ничего не можете сдуть: струя шире и, следовательно, слабее / ниже скорость.
Физиология, вероятно, компенсирует другую положительную часть эффекта: легкое легче сжимается, чем расширяется, потому что мышцы в основном работают за счет сокращения (а мышцы скелета более или менее охватывают грудную клетку).
Кроме того, сжать закрытый объем (например, бумажный пакет) легче, чем его расширить, потому что поверхность объема при сжатии находится под напряжением (что стабилизирует процесс), но становится неустойчивой при расширении (вы должны тянуть во многих направлениях). , в то время как сжатие может быть применено в одной точке).
Вы также можете ответить на этот вопрос, просто учитывая разницу давления между вашим ртом и снаружи, даже не думая о гидродинамике!
Абсолютный максимальный предел разницы давлений, который вы можете когда- либо получить при всасывании, - это просто атмосферное давление. Другими словами, лучший вакуумный генератор в мире в лучшем случае будет давать нулевое давление абс.
Абсолютная максимальная разница давлений, которую вы можете получить при выдувании воздуха, может быть довольно высокой - несколько атмосфер (рассмотрите надувание воздушного шара, он должен иметь более высокое давление, чем атмосферное, чтобы даже быть узнаваемым воздушным шаром).
Это применимо, даже если вы рассматриваете случай сдувания или сосания через соломинку.
Майк Данлави