Physikerboard.de :: Thema-Überblick - Zusammendrücken eines Gartenschlauches Ausströmgeschwindigke

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

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.