Закон Бернуллі — це основний принцип аеродинаміки, що описує взаємозв’язок між тиском, швидкістю та потенціальною енергією в потоці рідини або газу. Для потоку повітря цей закон пояснює, як швидкість потоку впливає на тиск у різних точках.

Закон Бернуллі стверджує, що для незрідженого потоку ідеального (несжимаємого) газу або рідини, сумарна енергія в кожній точці потоку зберігається. Ця енергія складається з трьох основних компонентів:

1. Статичний тиск — тиск, який відчувається в покої.
2. Кінетична енергія потоку — енергія, що пов’язана з рухом потоку (швидкість потоку).
3. Потенціальна енергія — енергія, що пов’язана з висотою над рівнем моря або іншою опорною поверхнею.

Формулювання закону Бернуллі:

P + (1/2) * ρ * v^2 + ρ * g * h = const

де:

• P — статичний тиск (в даній точці потоку),
• ρ — густина повітря або рідини,
• v — швидкість потоку в даній точці,
• g — прискорення вільного падіння,
• h — висота над певною опорною поверхнею (потенціальна енергія).

Тлумачення:

• Якщо потік повітря прискорюється (швидкість зростає), то статичний тиск зменшується. Це відбувається через те, що енергія зберігається, а частина енергії потоку переходить у кінетичну (швидкість).
• Якщо швидкість потоку зменшується, то тиск збільшується.

Це явище є основою для багатьох аеродинамічних ефектів, зокрема для створення підйомної сили на крилах літака. На верхній частині крила, де швидкість потоку більша, тиск менший, ніж на нижній частині, де швидкість повітря менша. Ця різниця тиску і створює підйомну силу.

Закон Бернуллі широко застосовується для обчислень аеродинамічних характеристик, а також для визначення швидкості, тиску та інших параметрів потоку в різних точках, наприклад, при проектуванні літаків, автомобілів, а також при використанні в трубопроводах та вентиляційних системах.