Es bien sabido que cuando el agua fluye a través de un tubo puede hacer que fluya más rápido haciendo que el tubo se estreche.
Ahora considere lo que sucede cuando un grupo de personas se está moviendo y el espacio se vuelve más estrecho. Lo contrario de lo que sucede con el agua sucede aquí. La gente comienza a moverse más despacio.
Me preguntaba si hay algún líquido que muestre este tipo de comportamiento y qué podría causar eso.
Un incompresible (es decir, de densidad constante, como el agua en la mayoría de los casos) de líquido para satisfacer la ecuación de continuidad $\nabla V = 0$ donde $V$ es la velocidad del fluido.
Esto significa que debido a que la misma cantidad de masa por unidad de tiempo se va en un extremo como se va al otro extremo y el volumen por unidad de masa se mantiene constante, la velocidad del fluido tiene que aumentar a medida que el área de sección transversal del tubo disminuye a lo largo de la dirección del flujo.
Un fluido compresible por otro lado, puede cambiar la densidad y por lo tanto no obedecen a las mismas reglas. Si tomamos por ejemplo un supersónico de flujo de gas como en un cohete de la boquilla o de un jet de combate de escape, el fluido se contradictorio de flujo más lento a medida que el área de sección transversal disminuye, y más rápido a medida que el área de sección transversal de la corriente aumenta.
(Tabla de Introducción para flujo compresible por Eric Pardyjak, de la Universidad de Utah)
Un ejemplo clásico es una boquilla laval, donde el flujo detrás de la crítica de la sección transversal (la parte más estrecha en el medio) es supersónico y va a ir más rápido (nota el aumento de V en el diagrama), ya que la boquilla se hace más ancha.
(imagen tomada de https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Nozzle_de_Laval_diagram.pngdominio público)
Ahora consideremos lo que sucede cuando un grupo de personas que se mueven y en el espacio se hace más estrecho. Al contrario de lo que ocurre con el agua que pasa aquí. La gente empieza a ir más lento.
Hacer que? Considere la posibilidad de una gran sala llena de gente que debe salir a través de un pasillo libre de obstáculos. Las personas dentro de la sala de estar moviéndose lentamente a la espera de entrar en el vestíbulo. Una vez dentro del vestíbulo, su movimiento será libre de obstáculos. La velocidad es mayor en el espacio más estrecho.
Creo que tu confusión puede provenir de un incoherente noción de "rápido". Un sentido de rápida es la tasa de flujo: llenar una cubeta o vaciar una habitación tan pronto como sea posible. Otra es la velocidad de flujo, los cuales serían relevantes tratando de chorro de agua a una distancia máxima.
Por lo general los dos están en desacuerdo, por ejemplo con un aspersor donde desea el chorro de agua de lejos, pero también un chorro de muchos de ellos, hay un óptimo el tamaño del orificio que se obtiene de la velocidad de flujo lo suficientemente alto para una buena gama sin introducir demasiada fricción. El tamaño óptimo dependerá de la presión de agua disponible y la fricción en el sistema de distribución que conduce a la regadera: tuberías, válvulas, etc.
El principal límite a lo que usted está buscando es el flujo de masa. Suponiendo constante estado de flujo de masa en es igual a la masa. Por lo tanto, si se disminuye el área de la sección transversal, se debe aumentar el flujo de masa por unidad de área. Normalmente esto significa que el aumento de la velocidad.
Una forma de evitar esto es para considerar su gente ejemplo. Que la gente los siga las reglas anteriores: la gente que fluye en un área debe ser igual a la gente que fluye de ella. Sin embargo, si inciden en el flujo de personas, que se mueven lentamente. Esto reduce el movimiento en el área amplia aún más. Ver cualquier atasco de tráfico para un ejemplo de esto.
De la otra manera sería un cambio sustancial en la densidad. Si se incluyen los cambios de fase, este tipo de cosas pueden suceder. En una típica planta de energía de ciclo del agua, la caldera calienta el agua en vapor que pasa a través de las turbinas. Que el vapor se enfría y se condensa en agua, y el agua es bombeada a través de tuberías de regreso a la caldera. Como regla general, el área de la sección transversal de las tuberías que llevan el vapor es mucho mayor que el área de la sección transversal de las tuberías que llevan el agua. Así que esto se alinea con lo que pides. Sin embargo, el efecto dominante es el proceso de enfriamiento. Las tuberías cada vez más pequeños es más de un efecto secundario.
Un lugar fascinante donde se puede ver lo que realmente queremos ver es en degenerada de la materia, como las cosas de una enana blanca está hecha de. Cuanto más masa tiene, la más pequeña enana blanca asunto se pone (debido a su gravedad tira más estrictos juntos). Así que si usted tenía un flujo de esta materia, a continuación, suponga que a causa de él a todas las agrupaciones, que sería más denso. Esta cuestión podría, a continuación, el flujo a través de ese pequeño tubo más lento.
Si la diferencia de presión de conducir el flujo es constante, entonces no es obvio que la introducción de una restricción en el flujo necesariamente aumentar la velocidad del flujo de allí (en comparación con la velocidad de flujo antes de la constricción fue introducido). El flujo impulsado por una constante de la diferencia de presión se produce por ejemplo cuando el agua fluye a través de un tubo conectado a un tanque (al menos sobre una escala de tiempo en el que el nivel de agua en el tanque no cambia de forma significativa).
Dicen que la tasa de flujo de $Q$ depende de la caída de presión a $\Delta p$ según la siguiente relación: $Q=B(\Delta p)^n$, en el que $B$ es una constante empírica y $n>0$. La magnitud de $A$ depende de la geometría de la tubería (entre otros factores), y, en particular, sobre si una constricción está presente o no. Deje $B_0$ ser su valor cuando no hay ninguna constricción, y $B_c$ de su valor cuando la constricción está presente. Desde la constricción aumenta la resistencia al flujo debemos tener $B_c\leq B_0$.
Deje $A_0$ $A_c$ ser el área de la sección transversal de la unconstricted y restringida de la porción de la tubería, respectivamente ($A_c\leq A_0$). Cuando no hay ninguna constricción, el promedio de la velocidad de flujo de $v_0=Q_0/A_0=(B_0/A_0)(\Delta p)^n$, y cuando hay constricción de la media de la velocidad de flujo es $v_c=Q_c/A_c=(B_c/A_c)(\Delta p)^n$, suponiendo que la diferencia de presión a través de la tubería es la misma en ambos casos. Por lo tanto: $$\frac{v_c}{v_0}=\frac{B_c}{A_c}\frac{A_0}{B_0}$$
Ahora sabemos que cuando el área de la constricción se convierte en cero, no puede haber flujo, yo.e $v_c=0$ al $A_c=0$. Para que esto suceda, sin un salto, debemos tener la relación de $B_c/A_c\to0$$A_c\to0$, lo que significa que asintóticamente $B_c/A_c\sim A_c^m$ $A_c\to0$ donde $m>0$. Por lo tanto, debemos tener el siguiente comportamiento asintótico: $$\frac{v_c}{v_0}\sim A_c^m\frac{A_0}{B_0},\quad m>0\quad (A_c\to0)$$
Por lo tanto, para un determinado $A_0,B_0$, no es un valor en particular de la zona de constricción $A_c$ por debajo del cual la velocidad de flujo en realidad reduce en comparación con el caso antes de la constricción fue introducido. Este argumento no se asume un flujo compresible.
Es bien sabido que cuando el agua fluye a través de un tubo que puede hacer que fluya más rápido, haciendo que el tubo estrecho.
No, No es así. Un toque es un tubo con una sección que puede ser menor o mayor. ¿El agua fluya más rápido al girar un grifo?
Si usted tiene un constante flujo de volumen de líquido a través de un tubo, independientemente de la presión de la espalda, luego de un estrecho tubo, será necesario que el líquido fluya más rápido. Pero esto requiere de una bomba (o de otra fuente) para forzar el agua a un ritmo constante. Si el líquido en su lugar se fluye con la constante presión (una situación), el más estrecho del tubo va a dejar menos líquido a través de. La mayor presión se traducirá en más flujo, pero va a ser reducido en comparación a un amplio tubo.
Y esto es exactamente lo mismo con las personas.
Su pregunta sólo surge de la necesidad de tener una creencia en cómo los fluidos flujo que es incorrecto. La situación en la que pide no requiere ningún tipo especial de líquidos - agua va a hacer bien.
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