Μετρώντας την ταχύτητα εκροής μιας βρύσης

Στο σχήμα δίνεται μια ανοικτή βρύση συνδεδεμένη στο δίκτυο ύδρευσης, από την οποία τρέχει νερό, με σταθερή παροχή. Μετράμε την διατομή της φλέβας στην έξοδο της βρύσης και την βρίσκουμε Α1=0,6cm2. Σε κατακόρυφη απόσταση h1=15cm από την έξοδο της βρύσης, τοποθετούμε ένα άδειο σωλήνα, σχήματος αντεστραμμένου Π, όπως στο σχήμα (σωλήνας pitot) και παρατηρούμε ότι το νερό εισέρχεται στο σωλήνα και τελικά ανέρχεται κατά h3=25cm στο αριστερό σκέλος του, ενώ το δεξιό σκέλος του σωλήνα έχει ύψος h2=5cm.

i) Μπορείτε να εξηγήσετε γιατί το νερό ανεβαίνει περισσότερο στο αριστερό σκέλος του σωλήνα και h3>h2;

ii) Να υπολογιστεί η ταχύτητα εκροής και η παροχή της βρύσης.

iii) Να βρεθεί η διατομή της φλέβας, ελάχιστα πριν φτάσει στο σωλήνα.

iv) Αν κατεβάσουμε τον σωλήνα διπλασιάζοντας το ύψος h1, τότε στη νέα θέση, το νερό στο αριστερό σκέλος του σωλήνα, θα φτάσει σε ύψος h4, όπου:

α) h4 < 2h3,   β) h4 =2 h3,   γ) h4 >2 h3.

Να δικαιολογήσετε την απάντησή σας.

Το νερό να θεωρηθεί ιδανικό ρευστό πυκνότητας ρ=1.000kg/m3, pατμ=105Ρα,  ενώ g=10m/s2.

Απάντηση:

ή

%ce%b1%ce%b1%ce%b1%ce%b11 Μετρώντας την ταχύτητα εκροής μιας βρύσης
%ce%b1%ce%b1%ce%b1%ce%b13 Μετρώντας την ταχύτητα εκροής μιας βρύσης

 

(Visited 899 times, 1 visits today)
Subscribe
Ειδοποίηση για
13 Σχόλια
Inline Feedbacks
Όλα τα σχόλια
Γιάννης Κυριακόπουλος
Αρχισυντάκτης

Καλημέρα Διονύση.
Εντελώς πρωτότυπη.
Παρατηρώ ότι η πίεση στο Β είναι η ατμοσφαιρική αυξημένη κατά μία “δυναμική πίεση” ίση με 1/2 ρ.V^2 , όπου V η ταχύτητα που θα είχε το νερό στο σημείο Β αν δεν υπήρχε ο σωλήνας.
Ίσως V είναι η ταχύτητα με την οποία φεύγει το νερό προς όλες τις κατευθύνσεις μετά την πρόσκρουση.

Χριστόφορος Κατσιλέρος
Αρχισυντάκτης

Καλημέρα Διονύση και Γιάννη.
Πάρα πολύ καλή άσκηση. Πολύ όμορφα το i και το iv.
Διονύση το i μου θυμίζει….. αυτό.
comment image

(Παρεμπιπτόντως Διονύση, προσπαθώ να κάνω αντιγραφή εικόνας και επικόλληση από το imgbb.com και επικολλάται μόνο το link. Δεν φαίνεται η εικόνα δηλαδή. Παράξενο….ακολούθησα τις οδηγίες…….άστο να μην σε ζαλίζω και μ΄αυτό.)

Να είσαι καλά.

Τελευταία διόρθωση7 μήνες πριν από Διονύσης Μάργαρης
Χριστόφορος Κατσιλέρος
Αρχισυντάκτης
Απάντηση σε  Διονύσης Μάργαρης

Διονύση μάλλον εννοείς αυτό.
comment image

Όχι Διονύση, την εικόνα κάνω αντιγραφή και όταν κάνω επικόλληση εδώ, ο σύνδεσμος επικολλάται. Δεν πειράζει, δεν είναι σημαντικό.

Τελευταία διόρθωση7 μήνες πριν από Διονύσης Μάργαρης
Χριστόφορος Κατσιλέρος
Αρχισυντάκτης
Απάντηση σε  Διονύσης Μάργαρης

Καλησπέρα Διονύση. Ευχαριστώ.

Χρήστος Αγριόδημας
Αρχισυντάκτης
7 μήνες πριν

Διονύση καλησπέρα.
Πολύ ωραίο θέμα βάζοντας στο παιχνίδι το σημέιο αποκοπής. Θυμάμαι με την ίδια βρύση που την είχες κλείσει και ζητούσες την πίεση στη βρύση μετά το κλείσιμο. Εκεί κινήθηκες αντίστροφα.
Σημαντικό το συμπέρασμα στο τέλος. Η επιφάνεια στο αριστερό σκέλος παραμένει στη θέση Γ που βρίσκεται στην αρχή. Θεωρώ είναι λογικό από τη διατήρηση ενέργειας. Εαν άλλαζε θα ανεβάζαμε το νερό όσο ψηλά θέλαμε.

Κώστας Ψυλάκος
Αρχισυντάκτης
7 μήνες πριν

Διονυση πολυ ωραιο θεμα που αναδεικνύει το σημειο ανακοπης.

Μου αρεσε η συνεχεια που εδωσες και προσπαθησα να το κανω λιγο διαφορετικα. Εκανα και ενα σχημα που να φαινεται το τελικο συμπερασμα.
Βεβαια το μεγαλο κομματι του σωληνα πρεπει να εχει τοσο μηκος ωστε οταν τον κατεβασουμε να μην εχουμε υπερχείλιση . Το σκεφτομαι καλα ; Για ριξε μια ματια :

comment image

comment image

Αποστόλης Παπάζογλου
Αρχισυντάκτης

Καλημέρα Διονύση. Πολύ καλή εκδοχή αποκοπής ροής σε κατακόρυφη ροή.

Ανδρέας Ριζόπουλος
Αρχισυντάκτης
7 μήνες πριν

Καλημέρα Διονύση. Εξαιρετική και σε σημείο που “πονάει”… Βλέποντας κανείς το νερό να βγαίνει από τη βρύση, φαίνεται να επικρατεί γύρω του η ατμοσφαιρική πίεση! Ελάχιστοι μαθητές ξέρουν τα σημεία αποκοπής, τα οποία δεν υπάρχουν στο σχολικό.
Το σημείο Γ νομίζω θέλει μεταφορά στο σχήμα.
Επίσης ο σωλήνας Pitot έχει ταυτιστεί με όλο το γνωστό όργανο, που μετράμε την ταχύτητα του αεροπλάνου. Στην ουσία είναι όπως το γράφεις, ένας σωλήνας με το ένα ανοικτό άκρο του να τοποθετείται κάθετα στη ροή του ρευστού, στο οποίο ζητάμε να υπολογίσουμε την ταχύτητα και το άλλο να συνδέεται σε μανόμετρο.

Τελευταία διόρθωση7 μήνες πριν από Ανδρέας Ριζόπουλος