单选题
854.. 空气流过一粗细不等的管子时,在管道变粗处,气流速度将
A
增大
B
减小
C
不变
答案解析
正确答案:B
解析:
这道题主要考察流体力学中的**连续性方程**(Continuity Equation)以及伯努利原理的基本概念。以下是详细解析:
### 1. 核心原理:连续性方程
对于不可压缩流体(或在低速流动下近似不可压缩的空气),根据质量守恒定律,单位时间内流过管道任意截面的流体质量是相等的。
连续性方程的公式为:
$$ A_1 v_1 = A_2 v_2 = Q $$
其中:
* $A$ 代表管道的横截面积
* $v$ 代表流体的流速
* $Q$ 代表流量(常数)
由公式可知,**横截面积 $A$ 与流速 $v$ 成反比**。
### 2. 具体分析
* **题目条件**:空气流过管子,在**管道变粗**处。
* **推导过程**:
1. “管道变粗”意味着横截面积 $A$ **增大**。
2. 为了保持流量 $Q$ 不变,当 $A$ 增大时,流速 $v$ 必须**减小**。
### 3. 补充理解(伯努利原理)
虽然本题仅问速度变化,但结合伯努利原理可以更完整地理解气流行为:
* 在管道变粗处,流速减小,动能降低。
* 根据伯努利方程($P + \frac{1}{2}\rho v^2 = \text{常数}$),动能降低会导致静压 $P$ **增大**。
* 这也是为什么文丘里管(Venturi tube)中,细管处流速大、压强小,而粗管处流速小、压强大的原因。
### 结论
当管道变粗时,横截面积增大,导致气流速度**减小**。
因此,正确答案是 **B. 减小**。
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