Уравнение Бернулли и системы отсчета

Так что я думал об этом, когда ехал домой на днях.

Мне никогда не было ясно, почему, когда вы едете с открытыми окнами, воздух устремляется в вашу машину. Я думал, что это можно объяснить уравнением Бернулли для течения несжимаемой жидкости, но столкнулся с тем, что кажется противоречием. Если рассматривать задачу с точки зрения автомобиля, то воздух в автомобиле неподвижен, а воздух снаружи автомобиля имеет определенную скорость. Тогда уравнение Бернулли подразумевает, что давление снаружи автомобиля ниже, чем внутри автомобиля. Однако, если взять за систему отсчета дорогу, то воздух в машине движется и тогда давление в боку машины ниже. Интуитивно кажется, что эта вторая ситуация верна, так как воздух, по-видимому, поступает в автомобиль (от высокого давления к низкому давлению). Однако, кажется, здесь есть противоречие, так как градиент давления зависит от системы отсчета. Итак, мой вопрос: что здесь пошло не так? Является ли это ситуацией, в которой принцип Бернулли просто неприменим? Совершил ли я какую-то ошибку в применении принципа?

Если бы это был поток от одного режима давления к другому, он длился бы очень короткое время, так как объем автомобиля замкнут. После этого вы получаете поток, равный притоку. Поэтому, если вы чувствуете, как воздух дует в машину, вы можете быть уверены, что он также выдувается, но, поскольку ваша рука находится внутри машины, вы чувствуете приток. Вы не чувствуете оттока. (Дай бедному Бернулли отдохнуть :)
Тем не менее, концептуальный вопрос о системах отсчета и принципе Бернулли является хорошим, даже если он не так уж применим к вопросу об автомобильных окнах.
@Майк Данлави; Хорошо, часть о том, что воздух дует, это то же самое, что и дует воздух, имеет смысл, иначе моя машина взорвется / взорвется. Но, может быть, это лучший вопрос: если я еду с закрытыми окнами и могу мгновенно открыть их (может быть, разбив их или что-то еще), в какую сторону первоначально будет поступать воздух?
Уравнение Бернулли зависит от системы отсчета . ПДФ здесь . Падение давления зависит от системы отсчета.
@ВиджайМерти; да, это, кажется, ответ на мой вопрос. Спасибо.
@PatEugene: В этом случае должен быть начальный кратковременный отток, пока давление внутри не сравняется с более низким давлением из-за скорости воздуха снаружи. Предположим, что машина герметична. (Видимо, старые VW могли плавать :)
@VijayMurthy Если мы говорим об этом в специальной теории относительности, это также зависит от фрейма?
Да . Уравнение Бернулли зависит от системы отсчета.
@VijayMurthy Спасибо, это потрясающий результат.
@VijayMurthy, было бы здорово, если бы вы ответили на основе ваших комментариев.

Ответы (1)

Уравнение Бернулли зависит от системы отсчета, как это хорошо показано в следующей статье.

Уравнение Бернулли в подвижной системе отсчета.

Суть рассуждения состоит в том, чтобы понять, что в системе, где препятствия, вокруг которых движется жидкость, не являются стационарными, эти поверхности совершают ненулевую работу. И эту работу необходимо учитывать при использовании уравнения Бернулли.

Лучше взглянуть на обобщенное уравнение Бернулли, как это сделано здесь , которое также охватывает вязкие жидкости.

Уравнение Бернулли связано с сохранением энергии. Нужно быть осторожным при использовании закона сохранения энергии в движущейся системе отсчета. Ограничивающие силы могут выполнять ненулевую работу, и это необходимо учитывать. Правильный способ — непосредственно взглянуть на уравнения движения или использовать теорему о работе и энергии, которая не зависит от системы отсчета. Хорошая ситуация, которая иллюстрирует эту идею, здесь
Привет, эта вторая ссылка и третья ссылка сгнили.
Не могли бы вы добавить ссылки на бесплатные ресурсы. По крайней мере, укажите в своем ответе основное уравнение «Уравнение Бернулли в движущейся системе отсчета».
Уравнение Бернулли и системы отсчета
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v