Pojďme si říct o Venturiho efektu. Má co dočinění s vodou či jinou tekutinou proudící skrz trubici. Řekněme, že voda proudí právě tady. Hledí si svého, když na to příjde, má svůj dobrý den, ale najednou narazí na zúžení. Co se tady stane? Voda pořád poteče, ale její tok se zrychlí ve zúženém místě. No a výsledkem je, že určité množství tekutiny proudí skrz trubici. Řekněme, že veškerá tekutina z této oblasti je zde. Řekněme, že toto je přední část vody. Myslím tím, že je tato část trubice plná, ale chci říct, že tato voda proteče ze zadní části do přední části, dejme tomu za 1 sekundu. Takže tento vnitřní objem proteče skrz trubici za 1 sekundu. Existuje fyzikální zákon, jenž říká, že stejný objem tekutiny projde přes každou část trubice. Protože kdyby ne, kam by se poděla? Trubice by musela být poškozená. Voda někam poteče. Pokud tudy proteče voda za 1 sekundu, pak musí stejná masa vody protéct tuto zúženou pasáž za 1 sekundu, ale jedinou možností, jak toho dosáhnout je, že přední část masy vody musí změnit svůj tvar, namísto toho, aby tekla jen odsud sem za 1 sekundu. Ale přední část masy vody musí téct odsud sem za asi 1/4 sekundy, neboť se veškerá voda odsud musí "procpat" skrz tuto část za stejný čas. Neboť stále přitéká další. Mnoho vody. Objemový průtok musí zůstat zachován. Objem za čas proudící skrz jednu část trubice musí být stejný jako objemový průtok skrz jinou část trubice, protože voda někam teče. Jen tak se zde nemůže ztratit. Musí udržet tok. To znamená... Důležitou poznámkou je, že voda teče rychleji skrz zúženou část trubice. Někdy teče o dost rychleji skrz zúženou část. Čím menší je tohle ve srovnání s původním poloměrem, tím rychleji tudy tekutina poteče. Proč se o to staráme? Protože rychlejší tok tekutiny znamená snížení tlaku. Proč rychlejší tok znamená nižší tlak? Pokud se podíváme na Bernoulliho rovnici, uvidíme, že P1 plus ρ g h1 plus 1/2 ρ v1 na druhou se rovná P2 plus ρ g h2 plus 1/2 ρ v2 na druhou. Můj bože, to vypadá děsivě, ale podívejte na P1, uděláme tečku na trubici. Umístěme tento bod právě tady. Říkejme mu bod 1. Celá tato strana odkazuje na tento bod. Umístěme bod 2 právě tady. Tato strana pro bod 2. Zde je v principu stejná výška a předpokládáme, že zde není rozdíl. Vyškrtněme výšky, protože jsou stejné. Nemusíme se o to obávat. Říká to, že pokud je nějaký tlak a rychlost vody u 1, můžete ji přesunout zde a dostanete tuto stranu. Podívejte se zde. Víme, že rychlost u 2 je vyšší. Už jsme řekli, že důvodem je zachování objemového průtoku. Takže tady to zrychlí. Množství zde je větší. Ale víme, že obě strany se rovnají. Pokud tento výraz vzroste, znamená to, že tlak poklesne, takže pokud se výrazy sečtou dostaneme stejnou hodnotu jako zde. Tomuto se říká Bernoulliho princip. Bernoulliho princip říká, že pokud tekutina zrychlí, tlak poklesne. Je to intuitivní výpočet. Vždy očekáváme opak. Myslíme si, že rychle tekoucí tekutina musí mít vysoký tlak, ale je to naopak. Rychle tekoucí tekutina má menší tlak, a to díky Bernoulliho rovnici. A je to důvodem Venturiho efektu. Venturiho efekt poukazuje na skutečnost, že pokud máte trubici a chcete v ní vytvořit oblast nízkého tlaku, ať už máte důvody jakékoli, stačí vytvořit zúžení v této trubici. V zúžené části rychleji poteče tekutina a důsledkem bude nižší tlak. Toto je myšlenka Venturiho efektu. Takže Venturiho efekt v podstatě říká, že zúžením trubice dostanete nižší tlak. Když se bavíme o tekoucí tekutině, měli by jsme si říct o důležité věci. Toto smažu. Představte si cihlovou zeď k níž přitéká tekutina. Možná je to vzduch. Stejná tekutina přitéká k této cihlové zdi. Vypadá to jako skutečně hloupý příklad Bernoulliho principu, ale já tím někam mířím, tak vydržte. Tohle teče tady. Co se stane? Nemůže to projít skrz zeď. Někam to půjde. Možná se to takto stočí nahoru a toto též, však víte, kam mířím. Je bližší jít tudy. Tato strana asi půjde dolů. Je to tip, toho co se stane. Uprostřed bude část, která pouze skončí. Narazí tady a část se zasekne. Tudíž uprostřed bude vzduch, který se nebude pohybovat. Co když budeme chtít znát tlak v tomto místě, založený na proměnných v tomto příkladu? Znovu můžeme použít Bernoulliho rovnici. Zanesme dva body, nejprve bod 1. Pak bod 2. Použijeme Bernoulliho rovnici a znova řekněme, že výšky jsou prakticky stejné, takže výška není důležitý faktor. A pokud jsou výrazy stejné, můžeme je odstranit, protože je můžeme odečíst od obou stran. Co teď můžeme říct? Známe rychlost vzduchu u bodu 2. Nepohybuje se. Stagnuje. Takže v2 je 0. A dostaneme tento výraz pro tlak v2, který se občas nazývá stagnující tlak, takže mu budu říkat stagnující tlak, protože vzduch tady je "zaseklý" a nehýbá se. Možná si teď říkáte: "Zadrž, počkej. Vzduch přece musí někam proudit?" Jistě, že vše někam jde. Fakt je, že část vzduchu "se zasekne" zde. Zasekne se a vzduch se začne tlačit pryč. A jaký je tlak tady? Ten nahoře odečteme. Všechen jde pryč. P2, kterému říkám stagnující tlak, je roven P1, tlaku tady plus 1/2 ρ v1 na druhou a dostaneme tuto rovnici. Pomyslíte si: "Proč bychom se měli starat o něco takového? Kdo pravidelně střílí vzduch na cihlovou zeď?" Lidé to dělají často, protože můžete vyrobit krásný důležitý nástroj zvaný Pitotova trubice. Pitotova trubice vypadá nějak takto. Odstraním to. Proč někdo používá tento systém? Nazvaný Pitotova trubice. Používá se pro měření rychlosti tekutiny nebo, pokud se pohybujete skrz tekutinu, je to možnost, jak změřit Vaši rychlost. Stane se to, že trubici nastavíte. Řekněme, že letíte. Připojíte to k letadlu. Letíte skrz tekutinu, která je vzduch. Vzduch tedy spěchá k této sekci zde. Řítí se přes Vás, řekněme, že letíte doleva. Ucítíte, jak Vás vzduch míjí. Pitotova trubice má vždy část, která je orientovaná do větru nebo do vzduchu. Vzduch bude mířit právě do této části a klíčem je to, že bude na konci zablokován. Takže je zde vzduch, který se však nehýbe. Vzduch v této části se nemůže pohybovat vpřed, protože kam by tekl? Jestli tekutina teče dovnitř, poteče i ven. Není zde "ven". A pak je zde jiná část. Nahoře máte druhou komoru, kde vzduch teče na povrchu. Otvor je přímo v pravém úhlu k toku vzduchu. Jiná komora. A také zde tekutina neteče. Toto řešení Vám umožní stanovit rozdíl mezi tlakem zde a tlakem tady. Pokud zde máte nějaký druh membrány, něco, co odděluje tyto dvě části a může Vám říct, jaký je rozdíl tlaku, že? Pokud bude tlak na této straně trochu vyšší, než tlak na druhé straně a toto se vyklene směrem ven, jeden z nich měří tlak zde a druhý z nich měří tlak zde. Jaký je matematický vztah? Je to ten již nalezený. Tady, tohle je stagnující tlak, že? Vzduch tady se nehýbá, protéká dovnitř. Víme, že v tady je 0. Takže stagnující tlak se rovná tlaku nahoře. Předpokládám velmi malý výškový rozdíl. Řekněme, že je to velmi malé zařízení a není větší než 10 metrů. Rozdíly výšky jsou nepatrné a můžeme použít stejnou rovnici. Toto bude rovno tlak plus 1/2 ρ v na druhou. A takto můžete zjistit rychlost, protože teď můžeme řešit v. Takže máme v1 rovno Ps, stagnující tlak, mínus tlak v 1, to celé krát 2 děleno hustotou vzduchu a pak druhá odmocnina k vyřešení v1. Toto zařízení dovolí stanovit rozdíl tlaků právě tady. Potřebujete znát hustotu vzduchu a to Vám dá prostředek ke stanovení rychlosti proudění tekutiny nebo jinak, rychlosti, jakou letí Vaše letadlo vzduchem.