Скорость потока воды в вертикальной трубе

[Emergency]

realeugene в сообщении #1366991 писал(а):

Emergency в сообщении #1366989 писал(а):

поэтому, давление в ней падает ниже того, что сверху

С какой стати?

Из-за стремления ускориться.

[realeugene]

Emergency в сообщении #1366997 писал(а):

Из-за стремления ускориться.

Это такой новый, ранее не известный закон природы, "стремление ускориться"?

В свободно падающей струе без стенок давление всюду атмосферное.

[Emergency]

realeugene в сообщении #1366999 писал(а):

В свободно падающей струе без стенок давление всюду атмосферное.

Это верно. Но свободно падающая струя имеет уменьшающееся сечение. Если же запретить сечению уменьшаться (поместить струю в цилиндрическую трубку), то давление будет падать.

[realeugene]

Emergency в сообщении #1367003 писал(а):

Если же запретить сечению уменьшаться (поместить струю в цилиндрическую трубку), то давление будет падать.

Нет, в трубе давление выше меньше.

[Emergency]

realeugene в сообщении #1367004 писал(а):

Emergency в сообщении #1367003 писал(а):

Если же запретить сечению уменьшаться (поместить струю в цилиндрическую трубку), то давление будет падать.

Нет, в трубе давление выше меньше.

Вы хотите сказать, что свободно падающая струя утолщается?

[realeugene]

Emergency в сообщении #1367006 писал(а):

Вы хотите сказать, что свободно падающая струя утолщается?

Нет. Свободно падающая струя ускоряется. А в трубе скорость от высоты не зависит.

[Emergency]

realeugene в сообщении #1367009 писал(а):

Свободно падающая струя ускоряется. А в трубе скорость от высоты не зависит.

Ваши рассуждения хороши для трубы по которой вода не течет. Например, мы заткнули ее сверху. Тогда в месте затычки давление будет отрицательным и зависеть от длины трубы, а в конце оно будет равно атмосферному (наш условный ноль). Но после открывания верхнего конца, давление с обеих сторон станет одинаковым - атмосферным, после чего начнется свободное падение воды. Давление на верхнем конце после этого меняться не может - оно остается равным атмосферному, увеличиваться снизу оно не может - воду ничто не держит. Тем не менее вода не может разгоняться до бесконечности. Весь вопрос в том, что ее держит - трение о стенки или/и образующееся разрежение?

[realeugene]

Emergency в сообщении #1367076 писал(а):

Ваши рассуждения хороши для трубы по которой вода не течет.

Чё? У меня не "рассуждения", у меня подразумевается уравнение Бернулли. Жду запись которого от вас для вертикальной трубы с потоком воды в ней.

[Emergency]

realeugene в сообщении #1367098 писал(а):

Жду

Без проблем
$\frac{\rho v^2}{2}+\rho gh+p=\operatorname{const}$

[realeugene]

Emergency в сообщении #1367136 писал(а):

$\frac{\rho v^2}{2}+\rho gh+p=\operatorname{const}$

ОК, спасибо.
Ваши ошибочные выводы про водоструйный насос оставьте пока при себе. Тема не про него. Итак, вертикальная труба постоянного сечения с потоком, полностью заполняющим трубу. Вязкость не учитываем - уравнение Бернулли применимо. Ввиду неразрывности потока скорость постоянна. Что следует из уравнения Бернулли?

Именно поэтому вода из бачка унитаза наверху высокой трубы вытекает быстрее.

[Emergency]

Из уравнения следует, что чем больше высота, тем ниже давление.
Получается, что мы имеем два скачка давления - на входе в трубу и на выходе.

[realeugene]

Emergency в сообщении #1367151 писал(а):

Получается, что мы имеем два скачка давления - на входе в трубу и на выходе.

Нет никаких скачков. На выходе давление атмосферное. Чем выше в трубе - тем оно ниже. Но перед входом в трубу из большого бачка струи тока утоньшаются и разгоняются за счёт перепада давления. На поверхности воды в бачке эта струя тока имеет сечение, равное площади всего бачка, незначительную скорость и опять атмосферное давление.

Есть некоторый скачок напора возле входа в трубу, если он резкий, где поток турбуляризируется и некоторая часть энергии потока перегоняется в турбулентную энергию. В этом месте уравнение Бернулли применимо с точностью до потерь энергии на турбуляризацию потока. Но основная часть напора тратится всё же на разгон потока в целом.

[Emergency]

Почему же струя воды без стенок не расширяется, а сужается?
А если стенки - это резиновая трубка, то будет ли она сужаться сверху и расширяться снизу?

[realeugene]

Emergency в сообщении #1367178 писал(а):

Почему же струя воды без стенок не расширяется, а сужается?

Ввиду непрерывности потока. Равновесное давление в столбе воды, который не ускоряется, такое, что чем выше - тем меньше давление. В свободно падающей в атмосфере струе давление вверху выше равновесного. Этот избыток давления ускоряет струю и струя сужается.

Emergency в сообщении #1367178 писал(а):

А если стенки - это резиновая трубка, то будет ли она сужаться сверху и расширяться снизу?

Зависит от жесткости трубки. Если трубка будет передавать атмосферное давление снаружи струе воды, то струе не останется ничего, кроме как ускориться и сжаться снизу. Ещё раз: свободно падающая струя сжимается по сечению, потому что ускоряется, а вода очень слабо сжимаемая.

[Emergency]

realeugene в сообщении #1367180 писал(а):

свободно падающая струя сжимается, потому что ускоряется

Значит не потому что ее сжимает атмосферное давление? Но почему она не расширяется, если давление в ней выше атмосферного?