Постоянная скорость истечения

Рекомендации для организаторов. Диаметр трубочек должен быть примерно 4 мм. Длина одной из них 4–6 см, длина другой \(\approx 20\) см.

1. Проделаем в бутылке шилом несколько отверстий на разной высоте и закроем их все (кроме одного) пластилином. В отверстие вставим короткую трубочку. Установим получившееся устройство на подставку и заполним водой. Скорость вытекания жидкости можно измерить по дальности струи. Запишем закон сохранения энергии \(\rho\dfrac{v^2}{2} = \rho gH\). Из него следует, что \(v \sim \sqrt{H}\).

2. Постоянство скорости истечения жидкости обеспечим с помощью сосуда Мариотта (рис. 48). Его устройство: в герметичный сосуд сквозь пробку вставляется длинная трубка, сообщающаяся с атмосферой. В этом случае до тех пор, пока уровень воды в бутылке не опустится до нижнего края трубки, перепад давлений жидкости в сосуде будет постоянным и равным \(\rho gH\), где \(\rho\) — плотность воды, \(H\) — высота столба воды.

Давление воздуха внутри бутылки равно \(p = p_0 - \rho gh\), где \(p_0\) — атмосферное давление, \(h\) — длина погружённой в воду части вертикальной трубки.

Трубку \(T\) вставляем в боковую поверхность бутылки для того, чтобы струя не «прилипала» к стенке, а была горизонтальной на выходе из \(T\).