Так написано же - за счет радиальной компоненты скорости. Зачем такой акцент на отрицательном давлении - мне пока неясно.
Сужение происходит постепенно. У Бутикова, по-моему, есть рисунок струи, наверняка у Фейнмана тоже имеется.
У Фейнмана тоже есть рисунки, я давал ссылку. Вот что он пишет:
Цитата:
Скорости частиц жидкости в тот момент, когда струя вырывается из отверстия, не параллельны друг другу, а имеют компоненту, направленную к центру потока; струя сужается. Пройдя небольшое расстояние, струя перестает сжиматься, и скорости становятся параллельными. Таким образом, полный поток равен скорости, умноженной на площадь именно в том месте, где сжатие струи прекратилось. На самом деле, если у нас есть выходное отверстие просто в виде круглой дыры с острым краем, то сечение струи сокращается до 62% от площади отверстия. Уменьшение эффективной площади выходного отверстия для различных форм выходных труб разное, а его экспериментальное значение можно найти в таблице коэффициентов истечения.
Если выходная труба вдается в резервуар, как показано на фиг. 40.8, то можно весьма красиво доказать, что коэффициент истечения в точности равен 50%. Я лишь намекну вам, как проводится это доказательство...
Чтобы не заморачиваться с силой тяжести, проще рассмотреть постоянное давление - большой шприц, с вдавленной иглой/трубой. Предположим, что, внутри иглы, есть ещё одна трубка, форму которой мы можем произвольно менять. Фейнман пишет, что сужение струи происходить на небольшом расстоянии. Сделаем такую форму вставки, как форма струи - очевидно, что, в таком случае, ничего не поменяется.
Теперь будем, постепенно, менять форму вставки так, чтобы переходный участок сужения струи сдвигался всё дальше, по ходу струи. Теперь, внутри вставки, линии тока изменяться, может измениться и давление. Если, изначально, на участке сужения, оно было нулевым, то теперь может стать отрицательным, но никаких вакуумных полостей, в идеальной жидкости, не образуется.
Если следовать логике Фейнмана, то вообще ничего не должно измениться - ведь законы сохранения продолжают выполняться, как и без вставки, которая сместила участок сужения струи. Однако, не всё так просто. Ведь сужение струи, которое мы "заковали" в ставку, аналогично сужению трубы с потоком воды. Только, внутри трубы, на участке сужения, давление падает, и это влияет на силу давления жидкости на трубу, а наша вставка может смещаться, и сила, которая действует на участок сужения, практически нулевая.
Предположим, что участок сужения вставки, проходит через колено трубы - сначала он был до колена, а потом стал после. Скорость потока воды, через колено, изменится, потому что изменится диаметр вставки, изменится и центробежная сила протекающей жидкости, действующая на колено. По закону Бернулли, изменение этой компоненты силы, компенсируется изменением силы давления жидкости на сужающийся участок. А у нас выходит, что сужение диаметра трубы/вставки есть, а давление нулевое, и сила, действующая на переходный участок вставки, тоже нулевая. В этом парадокс вытекания.
Ещё раз, по-короче и нагляднее. У нас есть тонкостенная прямая труба, внутри емкости с избыточным давлением, которая выходит наружу. Внутри трубы есть подвижная вставка, которая плавно сужает диаметр выходного отверстия в
раз. По Фейнману выходит, что сила, действующая на трубу и вставку, нулевая, потому что законы сохранения выполняются и так. Теперь загнём трубу. Появляется центробежная сила протекающей, через колено, жидкости, которая зависит от положения вставки, в то время, как сила, действующая на вставку, нулевая.
