Bádanie 15.3: Aplikácia Bernoulliho rovnice

výška hladiny v zásobníku = m

Prosím vyčkajte, pokým sa animácia úplne nenačíta.

Nastavte výšku hladiny vody v zásobníku a všimnite si, čo sa deje s vodou vytekajúcou z otvoru. Predpokladajte, že kvapalina je ideálna (poloha je daná v metroch). Pomocou Bernoulliho rovnice p + 1/2ρv2 + ρgy = konšt, sa pokúsime pochopiť, čo sa deje. Reštartujte.

Množstvo vytečenej vody počas animácie je veľmi malé. Takže v priebehu animácie môžeme predpokladať, že výška vody zostáva v zásobníku rovnaká (je to veľmi dobré priblíženie).

  1. Použitím Bernoulliho rovnice nájdite tlak pôsobiaci na dno zásobníka. Nastavte nejakú hodnotu výšky hladiny v zásobníku. Nad hladinou vody je atmosferický tlak (1,0.105 Pa). Aký tlak pôsobí na dno? (Všimnite si, že na hladine aj pri dne je v = 0 m/s).

  2. Použite Bernoulliho rovnicu a nájdite rýchlosť, ktorou zo zásobníka vyteká voda. Pomocu Bernoulliho rovnice porovnajte dve miesta v kvapaline: prvé niekde v strede dna (kde v = 0 m/s) a druhé v mieste otvoru (kde je atmosferický tlak) a všimnite si, že hodnota y je v oboch prípadoch rovnaká.

  3. Použite vypočítanú rýchlosť výtoku vody a predpovedzte, kde má dopadať na zem. Overte, či dopadá na to správne miesto! Zopakujte to pre ešte jednu hodnotu výšky hladiny v zásobníku.

 

 

Autorka: Anne J. Coxová.