L’effetto Bernoulli, o principio di Bernoulli o legge di Bernoulli, è un’affermazione della relazione tra la velocità del flusso e la pressione in un sistema fluido; in sostanza, quando la velocità del flusso orizzontale attraverso un fluido aumenta, la pressione diminuisce. Questo effetto, e il principio che lo afferma formalmente, fu scoperto dal famoso matematico Daniel Bernoulli, che per primo pubblicò la sua formulazione nel 1738. Poiché la parola “fluido” in fisica si riferisce al comportamento sia dei liquidi che dei gas, come l’aria, l’effetto Bernoulli può essere osservato sia nei sistemi idrodinamici, o fluidi, sia nei sistemi aerodinamici, o gassosi.
Un esempio comune utilizzato per spiegare l’effetto Bernoulli è il flusso di fluido attraverso un tubo. Se il fluido si muove uniformemente attraverso il tubo, le uniche forze che agiscono sul fluido sono il suo stesso peso e la pressione del fluido stesso. Ora, se il tubo si restringe, il fluido deve accelerare, perché la stessa quantità di fluido viaggia attraverso uno spazio più piccolo. Tuttavia, se il fluido si muove in modo uniforme e il peso non è cambiato, l’unico modo in cui il fluido si muoverà più velocemente è se la pressione dietro il fluido è maggiore della pressione davanti. Pertanto, la pressione deve diminuire all’aumentare della velocità.
Poiché l’aria può essere considerata un fluido (in fisica, tutto ciò che scorre è considerato un fluido), l’effetto Bernoulli è frequentemente utilizzato nella modellazione dei sistemi aerodinamici. Le auto da corsa utilizzano l’effetto Bernoulli per mantenerle sulla strada ad alta velocità; utilizzando una pinna caudale angolata in modo che la pressione dell’aria sopra la pinna sia maggiore di quella sottostante, l’auto è essenzialmente trattenuta dalla pressione atmosferica. Ciò mantiene l’auto sulla strada negando la “deriva” e consente al conducente un maggiore controllo e sicurezza. Gli aeroplani usano l’effetto Bernoulli in modo opposto per aiutare a generare portanza. Altre applicazioni comuni e reali dell’effetto Bernoulli includono carburatori, che applicano l’effetto per aspirare e miscelare aria e carburante, e navi a vela, che possono generare forza propulsiva sia dal vento che dal differenziale di pressione descritto dal principio di Bernoulli.
Sebbene ci siano diverse formulazioni dell’equazione di Bernoulli, che è un’affermazione matematica formale del principio, l’effetto Bernoulli può essere osservato in ogni tipo di sistema descritto dalle formulazioni. Ogni formulazione descrive un diverso insieme di caratteristiche del fluido – flusso incomprimibile, flusso potenziale instabile e così via – ma l’effetto Bernoulli è generalmente osservabile in ogni sistema. Tuttavia, ci sono alcuni casi in cui il principio non è valido e, in quei casi, anche l’effetto lo è.