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[quote="Huggy"]Die Situation ist nicht vergleichbar, es sei denn, man drückt den Wasserschlauch an der Öffnung stark zusammen. Wenn sich bei einer inkompressiblen und reibungsfreien Flüssigkeit der Strömungsquerschnitt von [latex]A_1[/latex] auf [latex]A_2[/latex] verringert, ergibt sich aus der Bernoulligleichung, dem Energiesatz für Strömungen, für die Strömungsgeschwindigkeit [latex]v_2[/latex] im Querschnitt [latex]A_2[/latex]: [latex]v_2= \sqrt {\frac {2 \Delta p}{\rho (1-x^2)}} \text { mit } x= \frac {A_2}{A_1}[/latex] Daraus folgt: [latex]v_2 \approx \sqrt {\frac {2 \Delta p}{\rho}} \text { falls } x \ll 1[/latex] Die Geschwindigkeit [latex]v_2[/latex] ist also dann näherungsweise vom Querschnitt [latex]A_2[/latex] unabhängig, wenn dieser klein gegenüber [latex]A_1[/latex] ist. Das gilt sowohl beim Ausfluss aus einem Behälter wie bei der Ausströmung aus einem am Ende zusammengedrückten Wasserschlauch an einem Wasserhahn. Bei dem Behälter ist [latex]\Delta p = \rho gh[/latex], womit sich dann das bekannte Torricellische Ausflussgesetz ergibt.[/quote]
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Autor
Nachricht
Huggy
Verfasst am: 23. Dez 2012 14:28
Titel:
Die Situation ist nicht vergleichbar, es sei denn, man drückt den Wasserschlauch an der Öffnung stark zusammen.
Wenn sich bei einer inkompressiblen und reibungsfreien Flüssigkeit der Strömungsquerschnitt von
auf
verringert, ergibt sich aus der Bernoulligleichung, dem Energiesatz für Strömungen, für die Strömungsgeschwindigkeit
im Querschnitt
:
Daraus folgt:
Die Geschwindigkeit
ist also dann näherungsweise vom Querschnitt
unabhängig, wenn dieser klein gegenüber
ist. Das gilt sowohl beim Ausfluss aus einem Behälter wie bei der Ausströmung aus einem am Ende zusammengedrückten Wasserschlauch an einem Wasserhahn.
Bei dem Behälter ist
, womit sich dann das bekannte Torricellische Ausflussgesetz ergibt.
Antenne
Verfasst am: 23. Dez 2012 01:10
Titel: Zusammendrücken eines Gartenschlauches Ausströmgeschwindigke
Meine Frage:
Ich habe folgendes Problem:
Laut Torricellisches Ausströmungsgesetz hängt die Geschwindigkeit eines aus einem Behälter der Höhe H ausströmenden Fluids nur von H und g ab: v=\sqrt{2gH}
D.H. die Größe des Loches hat für v keine Bedeutung, wenn wir annehmen, dass der Flüssigkeitsspiegel konstant gehalten werden kann.
Angenommen wir stecken an das Loch einen Gartenschlauch und drücken das Ende des Schlauches etwas zusammen. Dann sollte sich kein Unterschied in der Ausströmungsgeschwindigkeit ergeben.
Hängt man jetzt aber den Schlauch direkt an den Wasserhahn (was ja der gleiche Versuch ist), und drückt das Ende zusammen, so spritzt das Wasser mit hoher v aus. Warum hier??? Dreht man ohne Schlauch den Wasserhahn genau soweit auf, dass die Öffnung mit der Größe des Durchmessers des Gartenschlauches entspricht, so gibt es ja diese hohe v nicht.
Meine Ideen:
Meiner Meinung nach entspricht der oben beschriebene Versuch (Behälter mit Loch in der Wand) genau der Situation mit dem Wasserhahn. Auch hier gibt es diesen Behäter (Wasserreservoir). Die Austrittsöffnung des Hahnes entspricht dem Durchmesser des Wasserschlauches.
Ich komme da irgendwie nicht wirklich weiter... Vielleicht hat jemand von euch eine gute Idee! Wäre sehr dankbar.