ベルヌーイの定理とは？
べるぬーいのていり
「定理」の用語まとめを見るベルヌーイの定理とは、流体の速さ・圧力・高さの関係を示す法則で、速さが増すと圧力が下がるという流体力学の基本原理です。
ベルヌーイの定理（ベルヌーイのていり）とは、18世紀のスイスの数学者・物理学者ダニエル・ベルヌーイが導出した流体力学の基本法則です。定常的に流れる理想流体（粘性がなく圧縮されない流体）において、同一の流線に沿って「圧力＋動圧＋位置圧（密度×重力加速度×高さ）= 一定」が成り立つことを示します。
最も重要な示唆は、流体の速さが増すとその部分の圧力が下がるという関係です。これはエネルギー保存則の流体版であり、運動エネルギーと圧力エネルギーが交換し合うことを意味します。
ベルヌーイの定理はさまざまな現象の説明に使われます。
- 航空機の翼：翼の上面は曲線が大きく流速が速いため圧力が低く、揚力が生まれる
- 噴霧器・ベンチュリ管：細くなった管で流速が上がり圧力が下がる現象
- 野球ボールの変化球：回転により片側の気流が速くなり圧力差で軌道が曲がる
ただし、実際の流体には粘性や圧縮性があるため、ベルヌーイの定理が厳密に適用できるのは理想状態に近い場合に限られます。現実の設計では補正や他の法則との組み合わせが必要です。それでも流体力学の入門として、また工学設計の指針として非常に重要な法則です。
使い方・例文
飛行機の翼がなぜ揚力を生み出せるのかを説明する際に、ベルヌーイの定理がよく登場します。翼上面の流速が大きく圧力が低くなることで機体が持ち上げられます。
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