Bernoulli ilkesi, bir akışkanın (sıvı veya gaz) hızı arttığında, akışkanın statik basıncının azaldığını veya potansiyel enerjisinin azaldığını ifade eden bir enerji korunum ilkesidir. Matematiksel olarak, ideal bir akışkan için şu şekilde ifade edilir:
\[P + \frac{1}{2}\rho v^2 + \rho gh = \text{sabit}\]
Burada \(P\) basınç, \(\rho\) akışkan yoğunluğu, \(v\) akışkan hızı, \(g\) yerçekimi ivmesi ve \(h\) yüksekliktir. Genellikle, yükseklik farkının ihmal edilebilir olduğu durumlarda, ilke hız artışının basınç düşüşüne yol açtığı şeklinde yorumlanır.
- I. Rüzgâr hızının çok büyük olduğu durumlarda, camlar dışarı doğru patlar ve çatılar uçar.
Evin dışındaki rüzgâr hızı çok yüksek olduğunda, Bernoulli ilkesine göre dışarıdaki hava basıncı düşer. Evin içindeki hava hızı düşük olduğu için basınç daha yüksek kalır. Bu basınç farkı, camları dışarı doğru iter ve çatıları yukarı doğru kaldırarak uçmalarına neden olur. Bu durum, hız artışının basınç düşüşüne yol açtığının doğrudan bir örneğidir.
- II. Yan yana tutulan iki balonun arasına hava üflenirse balonlar birbirine yaklaşır.
İki balonun arasına hava üflendiğinde, balonlar arasındaki havanın hızı artar. Bernoulli ilkesine göre, bu hız artışı balonlar arasındaki basıncın düşmesine neden olur. Balonların dış yüzeylerindeki basınç (atmosfer basıncı) daha yüksek kaldığı için, balonlar birbirine doğru itilir ve yaklaşır. Bu da hız artışının basınç düşüşüne yol açtığının bir göstergesidir.
- III. İçinden su akan bir borunun ucu sıkılıyorsa su borudan daha hızlı fışkırır.
Bir borunun ucu sıkıldığında, suyun akış alanı daralır. Akışkanların süreklilik denklemi (\(A_1 v_1 = A_2 v_2\)) gereği, akış alanı azaldığında suyun hızı artar. Bernoulli ilkesi, bu hız artışının suyun basıncında bir düşüşe neden olduğunu açıklar. Suyun daha hızlı fışkırması, artan hızın doğrudan bir sonucudur ve bu hız artışı ile basınç arasındaki ilişki Bernoulli ilkesi kapsamında değerlendirilir.
Yukarıdaki tüm durumlar, akışkan hızındaki değişikliklerin basınç değişikliklerine yol açtığı ve bu durumların Bernoulli ilkesi ile açıklanabileceği örneklerdir.
Cevap E seçeneğidir.