Jeg har set flere gange og steder, at mange ideelle love let gøres gældende i situationer i det virkelige liv. For eksempel er Bernoullis ligning eller princip lavet som et godt udstyr til løsning af spørgsmål fra det virkelige liv vedrørende løft af fly, blæser ud af hustag under storm, vakuumbremser i tog og mange flere. Problemet med mig er, at hvorfor og hvordan vi direkte anvender en sætning for en ideel situation på en tilstand, der ikke er ideel? Gør vi det bare for at få svar, eller er der nogen tilnærmelse? Hvis der er, hvad er de antagelser, vi har lavet? Desuden er der nogle mere ideelle ligninger, der anvendes direkte på situationer i det virkelige liv, som ikke er ideelle, men vi følger dem blindt? Hvorfor? Er der nogen god logik bag?
Svar
Ingeniører producerer analytiske modeller af situationer, der ideelt set ville returnere nøjagtige løsninger til mængder såsom tryk osv.
Færdigheden heri er at være opmærksom på de antagelser, der opnås ved at udlede bestemte sætninger, såsom Bernoullis princip, og at vide, hvornår de kan anvendes, og hvornår de ikke kan være det.
I mange tilfælde vil scenariet være for komplekst til at modellere perfekt, så der foretages tilnærmelser. Det er vigtigt at være opmærksom på, om dine tilnærmelser vil føre til en overvurdering eller en undervurdering. For eksempel kan du tilnærme et fluid, der skal være usynligt for at forenkle et flowscenario og give dig mulighed for at anvende Bernoullis princip.
Et andet eksempel ville være at forsømme friktion i en dynamikanalyse. At være opmærksom på, at der er en yderligere decelerationskraft ville give dig mulighed for at bekræfte, at ethvert resultat, du opnåede fra din teoretiske model, ville være en overestimering.
Ingeniører følger ikke disse modeller “blindt” – de er opmærksomme på alle antagelser, de har fremsat og anvender en passende sikkerhedsfaktor til deres resultater, der sikrer, at designbeslutninger baseret på disse værdier er overdrevne, så den beregnede værdi kan være forskellig fra den faktiske værdi, der opleves i virkeligheden.
For eksempel når tværsnitsarealet af en stang af kendt materiale er beregnet til at understøtte en kendt belastning uden at give efter, ville en sikkerhedsfaktor på 2 eller måske 4 blive anvendt, så stangen ikke giver efter, selv 4 gange designbelastningen opleves i virkeligheden. Dette tegner sig for enhver ca. mationer eller usande antagelser i den teoretiske model.
Svar
Ifølge https://en.wikipedia.org/wiki/Bernoulli%27s_principle , Følgende antagelser skal være opfyldt for at denne Bernoulli-ligning kan anvendes:
- Strømmen skal være stabil, dvs. væsken egenskaber (hastighed, tæthed osv …) på et punkt kan ikke ændre sig med tiden
- Strømningen skal være ukomprimerbar – selvom trykket varierer, skal densiteten forblive konstant langs en strømlinie
- Friktion af tyktflydende kræfter skal være ubetydelig.
Kommentarer
- XcoderX! Det ' er rigtigt, men jeg har brug for at vide, hvordan kan vi anvende et princip, der passer til en ideel situation i en ikke-ideel situation?