Физика в быту

[Dan B-Yallay]

amon в сообщении #1314358 писал(а):

Вода из него еле течет, но если частично заткнуть выпускное отверстие пальцем, оставив маленькую дырочку, то струя бьет гораздо дальше. Почему?

В шланг вода поступает с той же скоростью, а сопло сузили -- теперь воде надо вытекать с большей скоростью, чтобы расход был тот же.

[amon]

Dan B-Yallay в сообщении #1314463 писал(а):

чтобы расход был тот же.

А кто сказал, что он тот же? Вы кран закрыли (дырочку уменьшили), и расход уменьшился. Если ведро подставить, то выяснится, что и у шланга расход уменьшится, а струя летит в разы дальше.

[Dan B-Yallay]

Ну если можно пальцем зажать настолько, чтобы уменьшить расход, то значит будет создано повышенное давление в шланге, которое будет выбрасывать струйку с большей скоростью.

[amon]

Dan B-Yallay в сообщении #1314480 писал(а):

значит будет создано повышенное давление в шланге

В этом и вопрос - откуда возмется повышенное давление?

[realeugene]

amon в сообщении #1314481 писал(а):

В этом и вопрос - откуда возмется повышенное давление?

Из водопроводной трубы.

[Dan B-Yallay]

amon в сообщении #1314481 писал(а):

В этом и вопрос - откуда возмется повышенное давление?

Вроде тезис "в шланг вода поступает с той же скоростью" не отвергался.

[amon]

realeugene в сообщении #1314482 писал(а):

Из водопроводной трубы.

Сформулируем аккуратно. Почему давление повышается когда перекрывается выходное отверстие?

Dan B-Yallay в сообщении #1314483 писал(а):

Вроде тезис "в шланг вода поступает с той же скоростью" не отвергался.

Отвергался. Если дырку совсем закрыть, то вода не будет поступать.

[Dan B-Yallay]

amon в сообщении #1314485 писал(а):

Отвергался. Если дырку совсем закрыть, то вода не будет поступать.

Если дырку полностью перекрыть (а изначально задача так не ставилась), тогда и никакой струйки бьющей далеко - просто не будет.

Моё бытовое понимание физики: давление в шланге поднимается потому, что Бернулли так сказал.

[arseniiv]

Видимо, не вдаваться в то, что у шланга на другом конце, не получится? Наверняка существуют какие-нибудь хитрые насосы, с которыми ситуация будет не такой?

[eugensk]

arseniiv в сообщении #1314490 писал(а):

Наверняка существуют какие-нибудь хитрые насосы, с которыми ситуация будет не такой?

Предлагаю аналогию с электричеством, где существуют источники напряжения и источники тока (поддерживают постоянным напряжение или ток, соответственно).

[EUgeneUS]

eugensk
arseniiv
Dan B-Yallay
Проще считать, что садовый шланг подключен к баку с водой, который находится на некоторой высоте, тогда скорость истечения воды будет определяться разностью высот и не будет зависеть от размера отверстия - формула Торричелли, которая как раз из закона Бернулли и выводится. Так что вопрос не праздный и интересный.

amon
Есть два эффекта: "быстрый" и "долгий".
1. Быстрый эффект. Связан с инерцией воды в шланге. В шланге есть некая установившаяся скорость, перекрывая частично отверстие, мы уменьшаем расход, а вода, продолжая движение, увеличивает давление на срезе шланга. Так как шланг довольно упругий, то это происходит не моментально, не гидроудар, а довольно плавно. Характерное время - единицы секунд. Очень хорошо виден обратный эффект: когда мы открываем отверстие, напор резко падает, ниже начального значения, а спустя несколько секунд восстанавливается.

2. Долгий эффект. Связан с вязкостью и прочими потерями энергии в шланге.
Перекрывая частично отверстие, мы уменьшаем расход, чем уменьшаем скорость воды, а тем самым уменьшаем потери энергии. Скорость воды на срезе шланга возрастает и приближается к теоретическому по Торричелли.

[rascas]

amon в сообщении #1314485 писал(а):

Почему давление повышается когда перекрывается выходное отверстие?

Наверно из-за Закона Бернулли. Когда сечение трубки увеличивается в этом сечении жидкость сильнее сжимается.

[EUgeneUS]

rascas в сообщении #1314498 писал(а):

Наверно из-за Закона Бернулли. Когда сечение трубки увеличивается в этом сечении жидкость сильнее сжимается.

Если это "из-за закона Бернулли", то нужно взять закон Бернулли и показать в виде формул, как возрастает скорость, при сжимании шланга.
Но из закона Бернулли следует формула Торричелли, в которую входит разница высот, и не входит диаметр отверстия.

[realeugene]

amon в сообщении #1314485 писал(а):

Сформулируем аккуратно. Почему давление повышается когда перекрывается выходное отверстие?

Потому что при уменьшении скорости потока уменьшается падение давления на слегка приоткрытом водопроводном кране.

[EUgeneUS]

realeugene
А можно чуть подробнее?
Есть два состояния:
1. Кран открыт больше, скорость потока в шлаге (расход) больше, скорость на выходе меньше.
2. Кран открыт меньше, скорость потока в шлаге (расход) меньше, скорость на выходе больше.
Давление на выходе одинаковое - атмосферное.

Из уравнения Бернулли: разница квадратов скоростей во втором случае больше, а значит и падение давления на кране - больше, а не меньше, как пишите Вы.