Гидродинамика клизмы
Доброго дня. Заранее попрошу не смеяться. Хотя почему и нет.
Имеется клизма-груша без пластиковой трубки, с диаметром отверстия 5 мм. Почему, если на неё сильно давить, вода из неё выходит с большим усилием и довольно долго, а если давить умеренно, то выливается очень быстро, толстой струёй?
Это какая-то прописная банальность или случай сложной задачи в простом быту?
П.с. Я гомунитарей.
отредактировал(а) Алексей 2.0: 2023-04-28 00:42 GMT
Личное сообщение
#56186 Алексей 2.0 :вода из неё выходит с большим усилием
С большей скоростью.
а если давить умеренно, то выливается очень быстро
Я не уверен в достоверности результатов вашего эксперимента.
Скорее всего, время вытеканя воды из груши тем меньше, чем больше давление в груше.
В том-то и дело, что явно происходит обратное, совсем не логичное и непонятное мне явление.
Что ж, отличный повод записать на видео.
Чем сильнее давление, тем большее сопротивление оказывает жидкость внутри. Никаких зажимаемых неаккуратно клапанов внутри груши нет, что тоже постарался продемонстрировать в начале. Можете и сами проверить. Скорее всего, это сработает и с любой небольшой пластиковой бутылкой с небольшим диаметром выходного отверстия (около 5-8 мм).
Как это объяснить?
Есть такой закон в природе.Закон сохранения импульса и закон сохранения энергии.
Немного стандартизуем, упростим вашу задачy.У вас есть гиря 10 кг и 1 кг.
Вы ее ставите на грушу с водой, или грелку или клизму.
И вы видите странную вещь, если вес груза 1 кг, то скорость истечения воды меньше, чем если поставить груз на грушу, грелку массой 10кг.
Если вы не знаете гидравлики и физики, то вам это не понятно.
Для школьников здесь нет ничего сложного.Это известно лет 150.
Есть потенциалная энергия груза.Она равна MgH.
Предметы и вода в них подчиняется этим законам.Еще соблюдается закон сохранения массы.
Сколько воды есть в грелке, клизме, столько из нее вытечет.Она не может потеч из 21 измерения, как утверждают глупцы математики по теории струн.
g=9.81 м/с в квадрате- ускорение свободного падения тела если его выпустить из рук.Или ускорение
с которым камень упадет на вашу голову.
Поэтому маленкий камешек, упав с высокой горы может легко yбить вас.Альпинисты поэтому ходят только в касках возле гор.
H- высота с которой груз опустился на поверхность стола, на котором лежит груша, клизма, наполненная водой
Люди обнаружили лет 150 назад, что есть потенциальная энергия, а есть кинетическая энергия.Kинетическая энергия равна масса (например воды в клизме) умножить на квадрат ее скорости деленная на 2.
Если уронить гирю на грушу, то потенциальная энергия груза пререйдет в кинетическую энергию скорость струи воды из клизмы.
Чем больше вес груза М, тем больше скорость струи воды клизмы.Конечно это соблюдается с погрешностью 20-30%, т.к. мы не учли потери энергии от трения,
Рассмотрим случай, когда упругая Энергия переходит в потенциальную энергию клизмы.
Kлизма представляет собой пружину.Если мы сожмем клизму и отпустим ее, то она подпрыгнет.
Теперь, зная закон сохранения коеффициент упругости К клизмы.
Клизма обладает упругой энергией.К*х*х/2
Yпругая Энергия переходит в потениалную энергию клизмы.
Mgh=К*х*х/2
Если вы замерите массу клизмы M в кг, высоту h на которую она подпрыгнет в метрах, и расстояние на которое она сожмется в метрах x, то из формулы вы определите коэффизиент упрyгости клизмы-пружины в Ньютон на метр.
Спасибо большое за проявленный интерес к вопросу и развёрнутые комментарии!
Приношу свои извинения! Возможно, я неправильно акцентировал ваше драгоценное внимание в вопросе, за что мне действительно уже очень неловко.
Суть вопроса состоит именно в противоположном: почему при сильном давлении вода вытекает ДОЛЬШЕ. Убедить вас, что это не бред, и было целью записывания ролика.
При сильном давлении на грушу струя воды будто разбивается, хотя выходное отверстие не деформируется. А при слабом давлении вода выходит очень быстро сплошным столбом. Пожалуйста, убедитесь в этом сами, и вы прочувствуете, о чём идёт речь. Умоляю.
К огромному сожалению, оба комментария комментируют не вопрос, почему вода вытекает дольше, а почему она вытекает быстрее, хотя всё же написано и записано на ролике.
Никого не хотел обидеть.