Физика в быту

[rascas]

EUgeneUS в сообщении #1314501 писал(а):

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.

Спасибо за сообщение, заставило немного подумать.
Предположим, что рассматриваем стационарное течение.
Вы всё верно сказали. Эффект связан с гидравлическими потерями в трубе.
Моё предыдущее сообщение только детально объясняет почему при уменьшении площади выходного сечения трубы происходит повышение давления в трубе перед уменьшенным сечением, и как следствие уменьшение расхода (скорости) жидкости в трубе.
А скорость на выходе трубы (после зауженного сечения) из-за уменьшения гидравлических потерь приближается к скорости по формуле Торричелли.

[realeugene]

EUgeneUS в сообщении #1314522 писал(а):

Есть два состояния:

Вы забыли упомянуть, что во втором случае сечение струи на выходе тоже меньше за счёт пережатия шланга. При одинаковом сопле (сечение на выходе + форма пережатия) чем меньше расход в кране, тем меньше скорость струи на выходе шланга.

Вопрос был про шланг, подключённый к слегка открытому крану. Иначе из шланга била бы сильная струя изначально. И этот кран не трогают. Такой слегка открытый кран - это дроссель, вносящий в поток основное гидравлическое сопротивление, пока этот шланг никто не начинает пережимать на выходе.

К слову, уравнение Бернулли к рассматриваемой системе в целом неприменимо, так как оно есть закон сохранения энергии потока в гидродинамике, а при дросселировании (в кране) энергия потока перерабатывается в турбулентную энергию и, затем, в тепло.

[EUgeneUS]

realeugene в сообщении #1314527 писал(а):

Вопрос был про шланг, подключённый к слегка открытому крану. Иначе из шланга била бы сильная струя изначально. И этот кран не трогают. Такой слегка открытый кран - это дроссель, вносящий в поток основное гидравлическое сопротивление, пока этот шланг никто не начинает пережимать на выходе.

Про некий полузакрытый кран на входе в шланг - это Вы на ходу придумали (при этом я считал, что кран представляется на выходе из шланга и им регулируется сечение отверстия, ну да ладно). Эффект наблюдается и безо всяких кранов - просто за счет гидравлического сопротивления в длинном шланге.

realeugene в сообщении #1314527 писал(а):

К слову, уравнение Бернулли к рассматриваемой системе в целом неприменимо, так как оно есть закон сохранения энергии потока в гидродинамике, а при дросселировании (в кране) энергия потока перерабатывается в турбулентную энергию и, затем, в тепло.

Уравнение Бернулли, а точнее следствие из него - формула Торричелли, дает оценку сверху для скорости струи в стационарном режиме. И эта оценка не зависит от диаметра сопла. Сразу делается вывод:
1. Значит изначально, до пережатия шланга, скорость струи была ниже, чем по формуле Торричелли, раз скорость выросла после пережатия.
2. Эффект связан с чем-то, что в законе Бернулли не учитывается.

[realeugene]

EUgeneUS в сообщении #1314533 писал(а):

формула Торричелли

Тут нет открытой поверхности воды в резервуаре.

EUgeneUS в сообщении #1314533 писал(а):

Эффект связан с чем-то, что в законе Бернулли не учитывается.

Совершенно верно, в уравнении Бернулли не учитываются потери.

EUgeneUS в сообщении #1314533 писал(а):

Эффект наблюдается и безо всяких кранов - просто за счет гидравлического сопротивления в длинном шланге.

Вы много видели поливочных шлангов "без всяких кранов"? Поливочный шланг, обычно, слишком короткий и при этом недостаточно тонкий и шершавый внутри, чтобы оказать существенное сопротивление потоку воды при обычных скоростях полива и нормальном давлении водопровода. Водопроводная труба, конечно, и сама по себе может быть длинной и ржавой. И это может быть не водопровод, а насос в скважине с небольшой производительностью. Но предполагать нужно наиболее вероятный сценарий: кран.

[EUgeneUS]

realeugene
У нас с Вами, видимо, разный опыт поливки сада
По моим представлениям, наиболее вероятный сценарий - бак на ножках. Кран там есть, но он либо открыт, либо закрыт.

[amon]

EUgeneUS в сообщении #1314494 писал(а):

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.

Бинго! Вода - вязкая жидкость, трение - монотонно возрастающая функция скорости. Уменьшение расхода уменьшает скорость воды в шланге и тем самым увеличивает давление .

[EUgeneUS]

Не обсуждали еще вопрос про "бульки".
Вряд ли смогу подробно описать процесс. Но, имхо, дело в том, что в процессе каждого булька есть фаза, когда столб жидкости уравновешен разностью атмосферного давления и давления в бутылке. Тогда размер булька будет определяться формой горлышка, свойствами жидкости, но не остатком - величиной собственно столба жидкости, а значит их размер будет (примерно) одинаковым.

[amon]

realeugene в сообщении #1314527 писал(а):

Вопрос был про шланг, подключённый к слегка открытому крану.

Совершенно необязательно. Есть водонапорная башня, к ней подключен насос, производительности которого с избытком хватает на все потребности, и при любом расходе воды бак полон. Тем не менее, когда все кидаются поливать свои сорняки вода течь почти перестает, хотя бак полон. Это тот же эффект, связанный с ошибкой в проектировании - диаметр подводящих труб выбран слишком маленьким и вся разность давлений уходит на преодоление сил трения.

Про бульки. Там два связанных вопроса. Откуда они берутся и почему одинаковые. В качестве подсказки. Бутылку разливали на троих и "по булькам" наливались первые два стакана. В третьем с бульками были проблемы. Я сейчас попробовал. Лучше всего для экспериментов подходит винная бутылка с длинным горлышком.

-- 24.05.2018, 14:20 --

Вот еще из былого. Рассказывают такую байку. В далекие годы жил был некто, и была у него Волга Газ 21. На машине умер аккумулятор, и ему принесли аккумулятор от какого-то трофейного автомобиля "на доехать". Аккумулятор был сильно не новый, и где у него плюс, а где минус было непонятно. Мужик аккумулятор поставил, завел машину, и с изумлением обнаружил, что она на первой передней передаче едет назад. Могло ли такое быть?

[realeugene]

amon в сообщении #1314571 писал(а):

диаметр подводящих труб выбран слишком маленьким и вся разность давлений уходит на преодоление сил трения.

С баком давление изначально низкое.

[amon]

realeugene в сообщении #1314576 писал(а):

С баком давление изначально низкое.

Поскольку это про жизнь, то в описанном конкретном случае водонапорная башня стояла на холме, и высота бака над уровнем кранов была метров 30. В 5 утра, когда все спали, струя била как из обычного водопровода.

[rascas]

amon в сообщении #1314577 писал(а):

Мужик аккумулятор поставил, завел машину, и с изумлением обнаружил, что она на первой передней передаче едет назад. Могло ли такое быть?

Считаю, что такого не может быть. Четырёхтактный двигатель в обратную сторону работать не будет.

[amon]

rascas в сообщении #1314593 писал(а):

Четырёхтактный двигатель в обратную сторону работать не будет.

А что ему помешает? На старых дизелях обратная заводка бывала. Машина на первой передаче скатывается назад и двигатель заводится в обратную сторону.

[rascas]

Так то на дизелях, там нет карбюратора. Если бензиновому двигателю на выпускную трубу надеть карбюратор, то и он поедет назад.

[amon]

rascas в сообщении #1314598 писал(а):

Так то на дизелях, там нет карбюратора.

Дело не в карбюраторе, он будет прекрасно работать. Дело в том, что у бензинового двигателя будет позднее зажигание. Поэтому легко заводятся в обратную сторону дизеля и двухтактные двигатели. Тем не менее и 4-х тактник тоже завести можно, только он хреново работать будет.

[rascas]

amon в сообщении #1314600 писал(а):

Тем не менее и 4-х тактник тоже завести можно, только он хреново работать будет.

Считаю, что четырёхтактный, карбюраторный, бензиновый двигатель обратно работать не будет.
Так как в этом случае воздух поступает в двигатель с выхлопной трубы, а выпуск идёт в карбюратор. В этом причина неработоспособности, нет приготовленной горючей смеси бензина с воздухом. Опережение зажигания здесь десятое дело.

Хотя конечно есть вариант вместо топлива будет смазка на стенках цилиндра двигателя (А что всякое может быть )