Естественные науки

Вопрос знатокам физики, гидродинамики

Имеется упругая сфера (типа надувного шарика, но более упругая), наполненная водой. В горлышко вставлена трубка с калиброванным диаметром, гарантирующая расход определенного объема жидкости в единицу времени в положении горлышком вверх. Изменится ли скорость истечения (дебит, расход) жидкости при изменении положения сферы (горлышком вниз, вбок) ?
1.При любом раскладе скорость истечения струи пропорциональна квадратному корню из давления.
2.Давление жидкости внутри шара складывается из давления, обеспечиваемого натяжением упругих стенок этого шара, и гидростатического.
3.Отсюда легко сделать вывод, что изменение скорости истечения будет зависеть от соотношения этих двух составляющих давления. Чем больше объем шара, тем больше будет изменяться при его повороте гидростатическая составляющая. Упругая составляющая от положения точки выпуска не зависит.

Все сказанное справедливо только при истечении жидкости в статике в гравитационном поле. В невесомости гидростатическая составляющая отсутствует, но там отсутствуют и понятия "верх" и "низ".
ИГ
Ирина Гулько
97 526
Лучший ответ
"скорость истечения жидкости" зависит совсем от других обстоятельств.
Максат Тажкенов Назовем это дебитом или расходом, а не скоростью.
На Земле - зависит.
На МКС - не зависит...
Саша Ветров
Саша Ветров
97 374
Анжелика Казакевич На МКС нет понятия верх-низ. Ну, практически))
Гидродинамику уже не помню, но базовая логика в помощь.

Обозначим точку прикрепления верхней трубки как (а), а нижней (б)
Представим, что упругая сфера сто метров диаметром, тогда разница в давлении между точками (а) и (б) будет 10 атмосфер. Чем больше давление, тем больше скорость истечения воды. Сто метров диаметр взят для наглядности, разница будет при любом размере упругой сферы.
Вывод, положение трубки влияет на скорость воды.
Андрей Иванов
Андрей Иванов
40 816
В столь мутной постановке вопрос бессмысленен.
Марина Арышева
Марина Арышева
36 668
Кроме давления воздуха на шарик и натяжения самого шарика, на воду действует сила тяжести. Из-за неё скорость истечения вверх может быть даже равна нулю.

Но если упругость плёнки шарика большая, то и вверх вода может политься.
Юрий Филиппов
Юрий Филиппов
24 650