Розглядаючи у взаємозв'язку усі види енергії стосовно певних умов, можна
сформулювати закон Бернуллі, який встановлює зв'язок між статичним тиском в цівці
повітряного потоку і швидкісним натиском.
Розглянемо трубу (Мал. 10) змінного діаметру (1, 2, 3), в якій рухається повітряний потік.
Мал. 10 Пояснення закону Бернулли
Для виміру тиску в даних перерізах використовують манометри. Аналізуючи свідчення манометрів, можна зробити укладення, що найменший динамічний тиск показує манометр перерізи 3-3. Значить, при звуженні труби збільшується швидкість повітряного потоку і тиск падає.
Причиною падіння тиску є те, що повітряний потік не виконує ніякої роботи
(тертя не враховуємо) і тому повна енергія повітряного потоку залишається постійною. Якщо вважати температуру, щільність і об'єм повітряного потоку в різних перерізах постійними (T1=T2=T3;р1=р2=р3, V1=V2=V3), те внутрішню енергію можна не розглядати.
Значить, в даному випадку можливий перехід кінетичної енергії повітряного потоку в
потенційну і навпаки.
Коли швидкість повітряного потоку збільшується, то збільшується і швидкісний натиск і відповідно кінетична енергія цього повітряного потоку.
Підставимо значення з формул (1.11), (1.12), (1.13), (1.14), (1.15) у формулу (1.10), враховуючи, що внутрішньою енергією і енергією положення ми нехтуємо, перетворюючи рівняння (1.10), отримаємо
Це рівняння для будь-якого перерізу цівки повітря пишеться таким чином:
Такий вид рівняння є найпростішим математичним рівнянням Бернулли і показує
що сума статичного і динамічного тисків для будь-якого перерізу цівки усталеного повітряного потоку є величина постійна. Стисливість в даному випадку не враховується. При обліку стисливості вносяться відповідні поправки.
Для наочності закону Бернуллі можна провести дослід. Узяти два листки паперу, тримаючи паралельно один одному на невеликій відстані, подути в проміжок між ними.
Листи зближуються. Причиною їх зближення є те, що із зовнішнього боку листів тиск
атмосферне, а в проміжку між ними внаслідок наявності швидкісного натиску повітря тиск зменшилося і стало менше за атмосферний. Під дією різниці тисків листки паперу прогинаються усередину.