О парадоксальном законе Бернулли

При рассмотрении потоков в жидкостях и газах всегда нужно помнить первую теорему Архимеда из его якобы утерянного трактата "О плавающих телах". А именно: "Все жидкости и газы имеют вес и находятся под давлением силы веса собственных и выше расположенных слоёв". "Слоёв" мы заменяем на "масс". Так, атмосферное давление на уровне моря равно примерно 1 кг/см2; а давление на глубине моря в 10 метров уже в два раза больше. Поэтому чтобы создать поток, сперва нужно приложить усилие, произвести работу и затратить энергию для преодоления давления самой среды.

Желательно знать и вторую теорему Архимеда: "Все простые жидкости и газы состоят из одинаковых, равноудалённых и условно неподвижных (колеблющихся или дрожащих) частиц, находящихся в состоянии взаимного отталкивания и относительного равновесия". Напряжение взаимного отталкивания между дрожащими частицами, взаимодействующими между собой на расстояниях много больших линейных размеров самих частиц, и есть парциальное давление в жидкостях и газах, измеряемое посредством манометров и барометров.

Если один конец трубы заткнуть пробкой с небольшим отверстием в ней, а через другой конец трубы воздух интенсивно откачивать или отсасывать, то в трубе и будет закон Бернулли: чем больше скорость потока, тем меньше давление в нём. Почти во всех других случаях мы имеем дело с другой закономерностью: чем больше скорость потока, тем больше и давление в нём. Вернее, чем больше давление, тем больше может быть и скорость потока, ведь давление первично, а скорость потока вторична. Переставьте местами слагаемые фразы в математическом законе Бернулли... и получится полный абсурд: чем меньше давление в потоке, тем больше его скорость. Вы где-то такое видели?.. Вот-вот, только в трубе, из которой откачивают жидкость или газ. Если на картинке вверху к узкому концу трубы пририсовать колено, по которому вода просто падает вниз и своим падающим весом прокачивает себя по трубе переменного сечения, то всё станет понятным, и парадоксальность закона Бернулли исчезнет. А вот и совсем уж всем понятный опыт: наливаем только что вскипевшую воду в большую воронку с длинной трубой... и ниспадающая вода в трубе снова закипает. Это происходит только по причине падения парциального давления воды в потоке. Вы можете просто слить воду от сварившейся картошки в обычную раковину на кухне, вода в сливной трубе забулькает.

Если струёй сжатого в объёме лёгких воздуха подуть в пространство между двумя бумажными или даже стальными листами, подвешенными параллельно, то листы сомкнутся. Это говорит о том, что атмосферное давление с внешней стороны на листы стало чуть-чуть больше давления потока на их внутренние стороны (нормальное атмосферное давление на уровне моря даже чуть больше 1 кг/см2, поэтому разница этого давления, скажем, в 1 миллиграмм на сантиметр квадратный уже способна сомкнуть подвешенные листы). Тут мы имеем дело с таким законом: чем больше скорость потока, тем меньше (слабее) его взаимодействие с параллельной поверхностью, но тем больше его взаимодействие с перпендикулярной потоку поверхностью. Соответственно и зависимость давления потока на поверхности точно такая же. Это наводит на мысль о частицах и их особенном движении в пограничном слое потока. Конечно, всё дело в нём, в пограничном слое... и в простой механике скачущих по поверхности частиц (у скачущей частицы, например, уменьшается само время взаимодействия с поверхностью, не говоря уже о векторном распределении сил).

Леонард Эйлер в опытах и в рассуждениях своего друга Даниила Бернулли увидел «Великий парадокс»… и сам же его объяснил через постоянство суммы кинетической и потенциальной энергии замкнутой системы. Правда, с какого места в опытах к теме «Закон Бернулли» эта самая "замкнутая система" начинается – никто до сих пор ни найти, ни понять не может, ведь замкнутой системой условно можно считать лишь содержимое термоса. А мы, не заморачиваясь на математических формулах, делаем тривиальный вывод: в опытах Бернулли уменьшается не давление в самом потоке, а взаимодействие крайних частиц потока с параллельной потоку поверхностью. И сейчас мы это докажем.


Идеальный аэродинамический профиль – это беспрофиль, то есть плоское, как бритва, крыло. Это уже аксиома. Причём, если верхняя поверхность беспрофиля испещрена мельчайшими неровностями, а нижняя - максимально гладкая, то положительная разница атмосферного давления на него, то есть подъёмная сила, возникает даже при том условии, что оба обтекающих его потока - верхний и нижний - будут параллельными друг другу и равными по скорости. Это тоже аксиома, известная самой Природе. И красивейшая дисперсия света на мельчайших неровностях верхней поверхности плоских крыльев, например, стремительных стрекоз есть тому доказательство. А парадоксальный закон Бернулли, придуманный математиками, тут снова совершенно ни при чём, ведь давление в окружающем воздухе крыло не меняет.

И ещё. Если любой поток в трубе высокого давления остановить, то трубу может разорвать. Другие практические выводы из своих представлениях о потоках, вы можете сделать сами. А я сделал выводы такие: у любого явления или опыта может быть как минимум два объяснения - правильное и научное; истинная простота даётся пониманию людей куда как труднее многословной и обнаучной лжи. Разумеется, к тому есть и другие основания.

Да, картинка, что вверху, больше подходит для объяснения эжекции, так как давление на трёх участках горизонтальной трубы разного сечения совершенно одинаковое. Это вам любой сантехник скажет, а, если захотите, то и покажет. При значительном увеличении скорости потока в зауженном участке тубы может начаться подсос жидкости или воздуха извне. Это явление уже будет называться инжекцией. Но это возможно лишь при условии, что жидкость или воздух по трубе не прокачивают, а, так сказать, просасывают.

"Великому парадоксу" скоро исполняется 300 лет (в 2026-м). Отмечать как будем?.. А просуществовал он так долго вот почему. Всё дело в том, что каждый человек, пытающийся доказать невозможность невозможного, вдруг начинает чувствовать себя... идиотом. И по двум причинам: во-первых, математикам и теоретикам в принципе ничто логически доказать нельзя, ведь хорошего теоретика не то что новая логика, но даже весь совокупный опыт не переубедит; во-вторых, уж очень простыми и ненаучными получаются все опровержения и доказательства, впору лишь фельетоны писать. Однако фельетоны эти учёные и академики примут за издевательства над наукой и в научной печати никогда не напечатают. Вот только поэтому жива-здорова наша наука-мать, проповедующая, например, происхождение Вселенной путём Большого взрыва математической точки, расширение Вселенной с тройной скоростью света и воронковидное искривление пространства-времени массивным телом, что якобы и есть гравитация.


"Парадоксальная и простая физика": http://www.proza.ru/2018/03/20/543


Рецензии
На это произведение написано 6 рецензий, здесь отображается последняя, остальные - в полном списке.