Skip to main content
Global

14.1: Prelude kwa Fluid Mechanics

  1. Last updated
  2. Save as PDF
  • Page ID
    177033

    • \( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)\(\newcommand{\AA}{\unicode[.8,0]{x212B}}\)

    Piga picha mwenyewe ukitembea pwani kwenye pwani ya mashariki ya Marekani. Hewa harufu ya chumvi bahari na jua hupunguza mwili wako. Ghafla, tahadhari inaonekana kwenye simu yako ya mkononi. Unyogovu wa kitropiki umeunda kuwa kimbunga. Shinikizo la anga limeshuka hadi karibu 15% chini ya wastani. Matokeo yake, watabiri wanatarajia mvua kubwa, upepo zaidi ya 100 mph, na mamilioni ya dola katika uharibifu. Unapojiandaa kuhama, unajiuliza: Je, kushuka kidogo kwa shinikizo kunaweza kusababisha mabadiliko makubwa katika hali ya hewa?

    Takwimu ya kushoto ni ramani ya shinikizo la Hurricane Arthur kusafiri hadi Pwani ya Mashariki. Kituo cha shinikizo cha chini kinaonyeshwa kama dot ya bluu. Takwimu sahihi ni picha ya satelaiti ya Hurricane Arthur ikisafiri hadi Pwani ya Mashariki ya Marekani.
    Kielelezo\(\PageIndex{1}\): Ramani hii shinikizo (kushoto) na picha satellite (kulia) walikuwa kutumika kwa mfano njia na athari ya Hurricane Arthur kama alisafiri hadi Pwani ya Mashariki ya Marekani katika Julai 2014. Mifano ya kompyuta hutumia nguvu na milinganyo ya nishati kutabiri mifumo ya hali ya hewa inayoendelea. Wanasayansi huunganisha equations hizi zinazotegemea wakati, pamoja na bajeti ya nishati ya nishati ya jua ya muda mrefu na ya muda mfupi, ili kuiga mabadiliko katika anga. Ramani ya shinikizo upande wa kushoto iliundwa kwa kutumia Utafiti wa Hali ya hewa na Utabiri Model iliyoundwa katika Kituo cha Taifa cha Utafiti wa Anga. Rangi inawakilisha urefu wa uso wa shinikizo la 850-mbar. (mikopo kushoto: mabadiliko ya kazi na Kituo cha Taifa cha Utafiti wa Anga; haki ya mikopo: mabadiliko ya kazi na NRL Monterey Marine Meteorology Division, Utawala wa Taifa wa Bahari na Anga)

    Shinikizo ni jambo la kimwili ambalo linawajibika kwa zaidi ya hali ya hewa tu. Mabadiliko katika shinikizo husababisha masikio “pop” wakati wa kuchukua katika ndege. Mabadiliko katika shinikizo yanaweza pia kusababisha scuba mbalimbali kuteseka machafuko wakati mwingine mbaya inayojulikana kama “bends,” ambayo hutokea wakati nitrojeni kufutwa katika maji ya mwili katika kina uliokithiri anarudi hali ya gesi mwilini kama nyuso diver. Shinikizo liko katika moyo wa matukio yanayoitwa buoyancy, ambayo husababisha balloons ya hewa ya moto kuongezeka na meli kuelea. Kabla ya kuelewa kikamilifu jukumu ambalo shinikizo linacheza katika matukio haya, tunahitaji kujadili majimbo ya suala na dhana ya wiani.