Δευτέρα, 11 Μαΐου 2020

Το κλείσιμο με έμβολο, με αέρα και χωρίς αέρα.


122
Έστω δύο μεγάλα δοχεία Α και Β τα οποία περιέχουν νερό μέχρι ύψος h. Το πρώτο δοχείο κλείνεται με βαρύ έμβολο σε επαφή με την πάνω επιφάνεια του νερού, ενώ στο δεύτερο με ένα όμοιο έμβολο, αλλά σε αυτό έχει εγκλωβιστεί μια ποσότητα αέρα μεταξύ νερού και εμβόλου, ύψους y, όπως στο σχήμα. Σε ύψος y, από τους πυθμένες των δοχείων, υπάρχουν δυο τάπες ίδιου εμβαδού.
i) Μεγαλύτερη δύναμη από το νερό ασκείται στην τάπα:
 α) του Α δοχείου,
 β) του Β δοχείου,
 γ) Στις δύο τάπες ασκούνται ίσες δυνάμεις.
ii) Σε μια στιγμή ανοίγουμε τις τάπες, οπότε μετά από λίγο έχουμε δύο μόνιμες ροές με ταχύτητες εκροής υ1 και υ2 για τα δοχεία Α και Β αντίστοιχα. Για τις ταχύτητες αυτές ισχύει:
α) υ1 < υ2,     β)  υ1 = υ2,      γ) υ1 > υ2.
Να δικαιολογήσετε αναλυτικά τις απαντήσεις σας.

Δίνεται ότι το εμβαδόν των δύο εμβόλων, είναι πολύ μεγαλύτερο από το εμβαδόν των δύο οπών από τις οποίες χύνεται το νερό, το οποίο θεωρούμε ιδανικό ρευστό. Δίνεται επίσης ότι ο εγκλωβισμένος αέρας βρίσκεται σε κατάσταση ισορροπίας στη διάρκεια του πειράματος.

ή

Δεν υπάρχουν σχόλια:

Δημοσίευση σχολίου