Если к горлышку обрезанной бутылки приделать цилиндрический насадок, вода будет вытекать из бутылки с насадкой быстрее, чем без неё. Мы объясняем, почему так получается.

Недавно Игорь Белецкий показал на своём канале любопытный опыт. Сначала он выливает из обрезанной пластиковой бутылки воду через горлышко, и это происходит за 3 секунды. Затем он навинчивает на горлышко слегка расширяющуюся трубку, и теперь вода вытекает из бутылки всего за 1,3 секунды. Мы воспроизвели эти опыты с обычной цилиндрической трубкой в качестве насадка и получили похожие результаты. Почему же с трубкой вода вытекает быстрее?

Этот эффект мы уже обсуждали в ролике «Парадокс вытекающей воды» и показали, что в модели ламинарного течения невязкой жидкости добавление трубки увеличивает перепад давления на коротком участке вблизи входа в трубку. Именно поэтому скорость вытекания воды возрастает, а время опорожнения бутылки соответственно уменьшается. Кроме того, даже когда в бутылке почти не остаётся воды, столб воды в трубке всё ещё обеспечивает значительный перепад давления, а в бутылке без трубки скорость вытекания под конец весьма мала. Скорость воды в трубке можно вычислить по формуле Торричелли, и точно такую же скорость приобретает тело при падении с высоты, равной сумме длины трубки и высоты столба воды в бутылке.

Теперь несложно рассчитать время вытекания воды и сравнить предсказание теории с результатами эксперимента. А что при этом получилось, и как изменяется течение воды в расширяющемся насадке, вы узнаете из нашего нового ролика «Ускоритель вытекания»! Смотрите и не забывайте ставить лайки!