Aus welchem Rohr spritzt das Wasser höher? (Bild)
Vielen Dank für alle Antworten!
7 Antworten
Natürlich rechts weil durch die Verjüngung ein höherer Druck beim Austritt aufgebaut wird.
Der Energieerhaltungssatz sagt: in beiden spritzt es gleich hoch. Wenn man mal Reibungsverluste durch Turbulenzen und an den Gehäusewänden vernachlässigt, muss die potentielle Energie vorher und nachher gleich sein. Das heißt, beide Wassersäulen sind genau so hoch, wie der Wasserspiegel im Gefäß. Karl hat das entsprechend formell gezeigt.
Der Vergleich mit der Feuerwehrspritze hinkt. Da spielt nicht der Energieerhaltungssatz die entscheidende Rolle sondern die Pumpenkennlinie. Und die sagt, je mehr Wasser man entnimmt, umso mehr sinkt der Druck. Beim offenen Schlauch kommt mehr raus, dafür aber mit weniger Druck als bei einer Spritze.
Vielen Dank, deinr Antwort ist richtig, ich habe das selbe Bild im Internet mit Erklärung gefundrn!
Der hydrostatische Druck ist an beiden Öffnungen gleich. An der linken Öffnung sinkt allerdings der Druck hydrodynamisch viel stärker ab als auf der rechten Seite wegen der größeren Fließgeschwindigkeit im Steigrohr. Somit steigt auf der rechten Seite der Wasserstrahl höher aufgrund des größeren hydrodynamischen Drucks.
Aus Ortsfaktor und Höhe ergibt sich der hydrostatische Druck. Insofern hier bei beiden Auslässen die gleichen Werte vorliegen, ist dessen Größe völlig zu vernachlässigen.
Entsprechend der Darstellung ist der Fließwiderstand an der rechten Ausflussdüse um ein Vielfaches größer, wodurch hier der Wasserdurchfluss pro Zeit auf einen Bruchteil gegenüber der linken Seite fällt. Dementsprechend fällt links der hydrodynamische Druck weit vor Erreichen der Ausflussdüse stark ab bis nahezu auf den äußeren atmosphärischen Druck. Auf der rechten Seite dagegen herrscht vor der Ausflussdüse noch nahezu der unveränderte hydrostatische Druck, und der fällt erst hinter der Düse stark auf den Außendruck ab, in der Fontäne.
Bei dem kleineren (hydrodynamischen) Druck baut sich auch eine Wassersäule mit kleinerer Höhe auf.
Als Vergleich zum Verständnis bieten sich hier die Gesetzmäßigkeiten bei parallel geschalteten elektrischen Widerständen an. Da hilft ggfs. ein Ersatzschaltbild.
Ich hab noch Zweifel: Warum soll in dem engen Rohr eine größere Fließgeschwindigkeit auftreten als dem dicken?
Dass das linke Rohr enger als das rechte ist, behauptet niemand.
Die größere Fließgeschwindigkeit herrscht in dem linken Steigrohr wegen des geringeren Widerstandes an der Ausflussdüse, im rechten Steigrohr dagegen wird das Wasser gestaut, also fließt es langsamer. Die Veränderung des hydrodynamischen Drucks steht immer im Umgekehrten Verhältnis zur Veränderung der Fließgeschwindigkeit.
Gleich, da der hydrostatische Druck für beide Austrittsöffnungen gleich ist.
Ja, der hydrostatische Druck ist an beiden Austrittsöffnungen gleich, aber nicht der hydrodynamische Druck, und darauf kommt es hier an!
Aus dem rechten Rohr, da durch die kleinere Öffnung ein größerer Druck entsteht.
v = V¯(2gh)
Die Austrittsgeschwindigkeit ist nur vom Ortsfaktor und der Höhe abhängig. An beiden Stellen ist also die Austrittsgeschwindigkeit gleich. Weshalb soll dann rechts die Fontäne höher spritzen?