Určenie výtokovej rýchlosti
Laboratórne cvičenie
Téma: Určenie výtokovej rýchlosti
Úloha: Odmerajte výtokovú rýchlosť
vody 3 rozličnými metódami.
Pomôcky: plastová fľaša, stojan, dĺžkové meradlá, stopky, tácka
Princíp:
- Bernoulliho rovnica
v1= 2. g. h1
- rovnica kontinuity
v2=
S1 / S2 . v
III. vodorovný vrh
v3= l. g / 2. h2
S1
Nákres:
h1
S2
h2
Postup:
- Pred naplnením nádoby vodou
odmeráme vnútorný prierez d1 nádoby, vzdialenosť h2, pozdĺžnej osi vodorovnej trubičky od vodorovnej
dosky stola a vnútorný prierez d2 výtokovej trubičky.
- Vodu nalejeme do výšky h1 nad pozdĺžnou
osou výtokovej trubičky. Výšku h1 si označíme.
- Vodu necháme vytekať za čas 10 s. Miesto, kde dopadol vodný
lúč si označíme ceruzkou. Označíme aj výšku h1´ hladiny vody po uplynutí času t.
- Určíme rýchlosť klesania vody v nádobe.
- Namerané hodnoty dosadíme do vzťahu na výpočet výtokovej rýchlosti
v2 a pokračujeme v meraní pri inej výške h1.
- Všetky hodnoty, ktoré sme v cvičení namerali,
zapíšeme do tabuľky.
- Zdôvodníme rozdiely hodnôt výtokovej rýchlosti, ktoré sme získali rôznymi metódami.
Tabuľka:
| Bernoulliho rovnica | rovnica spojitosti |
vodorovný vrh |
| h1 m | v1 m/s |
d1 m | S1 m2 | d2 m |
S2 m2 | h2-h1´ m | t s |
v m/s | v2 m/s | l m | h2 m |
v3 m/s |
| 1. | 0,145 | 1,7 | 0,086
| 0,0058 | 0,0025 | 0,0000049 | 0,015 | 10 | 0,0015
| 1,77 | 0,31 | 0,2 | 1,55 |
| 2. |
0,13 | 1,61 | 0,086 | 0,0058 | 0,0025 | 0,0000049 |
0,01 | 10 | 0,001 | 1,18 | 0,28 | 0,2 | 1,4
|
| 3. | 0,12 | 1,55 | 0,086 | 0,0058 |
0,0005 | 0,0000049 | 0,01 | 10 | 0,001 | 1,18 |
0,25 | 0,2 | 1,25 |
Záver:
- Rýchlosť sa zmenšuje.
- Kratšie intervaly, pretože hladina veľmi klesne, tlak sa zníži, a voda už nebude mať taký dostrek.
- Má stálu hustotu (konšt.),
pretože je skoro úplne nestlačiteľná.
- Nie, pretože nikde vo výpočtoch sme nepoužívali hmotnosť ani hustotu.
Zones.sk – Zóny pre každého študenta