2025 09 12 Бутылка Эдма Мариотта

Тот самый Эдм Мариотт, который одновременно с Робертом Бойлем открыл закон Бойля-Мариотта (P*V – const, 9 кл. физика), придумал приспособление, обеспечивающее вытекание жидкости из бутылки с ПОСТОЯННОЙ СКОРОСТЬЮ вне зависимости от количества жидкости в бутылке. Садоводы могут использовать это изобретение для автополива. В крышку вклеена трубочка, по которой воздух заходит внутрь бутылки. На нижнем срезе этой трубки и, соответственно, на этой высоте жидкости в бутылке, давление всегда атмосферное, поэтому скорость вытекания воды определяется только разностью высот между нижним концом вертикальной трубочки и уровнем выпускной трубки. Объяснение этого эффекта похоже на то, как выводится формула Торричелли для скорости струи вытекающей жидкости. Этот вывод основан на использовании закона сохранения энергии. Можно отталкиваться также от уравнения Бернулли (но и оно выражает закон сохранения энергии при движении жидкости по трубам разного диаметра). При этом нужно учитывать, что всех местах, контактирующих с атмосферой, давление равно атмосферному. Ур-е Бернулли я написал под рисунком. Вблизи нижнего среза трубки давление атмосферное. Выше - давление падает, поскольку там давит водяной столб меньшей высоты. Если смотреть вниз от среза трубки, то давление растет, т.к. высота водяного столба растет. Около сливной дырки давление падать, и на конце вылетного отверстия оно снова сравнивается с атмосферным. Это перепад (градиент) давления разгоняет вытекающую воду – давление падает, кинетическая энергия воды нарастает.

Смотрите также