Folyadékok és gázok mechanikája » Vízsugár "hatótávolsága"

Jelenség leírása

Milyen irányú kezdõsebesség esetén megy legmesszebbre a locsolócsõbõl kiömlõ vízsugár? Vizsgáljuk meg, hogy függ-e az eredmény a kezdõsebesség nagyságától

Eszközök

locsolócső, mérőhenger, mérőszalag

Magyarázat

M. 144. Milyen irányú kezdõsebesség esetén megy legmesszebbre a locsolócsõbõl kiömlõ vízsugár? Vizsgáljuk meg, hogy függ-e az eredmény a kezdõsebesség nagyságától!

Megoldás. A jelenség - a vízsugár mozgása - a ferde hajításra emlékeztet, de a víz és a kis kiterjedésû testek esése több szempontból is eltér egymástól.

A vízsugár a csõ elhagyása után ,,szóródik'', cseppekre szakad(hat), s emiatt a földre érkezéskor a helyzete ingadozó, bizonytalan, nehezen mérhetõ mennyiség. Célszerû a becsapódó vízsugár (vízfolt) átlagos helyzetet, középértékét megfigyelni.

A kezdõsebesség nagysága ugyancsak nem egyértelmû, legfeljebb a kiáramlási sebesség átlagos értékérõi beszélhetünk, hiszen a sebesség a csõ keresztmetszete mentén változik, esetleg idõben is ingadozik.

A legtöbb kísérletezõ kerti locsolócsövet használt. Az átlagos kiáramlási sebességet ismert térfogatú edény megtöltéséhez szükséges idõ mérésével határozták meg. A kezdõsebesség irányát a locsolóesõ lécekhez történõ rögzítésével és pl. egy lécháromszög oldalainak hosszmérésével lehetett meghatározni.

Lovasi Balázs (Sümeg, Kisfaludy S. Gimn., III. o.t.) három különbözõ (kicsi, közepes és nagy) vízsebességnél mért, a locsolócsõ irányát 5 fokonként változtatta. Azt tapasztalta, hogy a legnagyobb locsolási távolságot nem a ferde hajításnál ismert 45o-os szögnél kapjuk, hanem kicsit meredekebb indításnál (45o és 50o között, de a maximum helye meglehetõsen bizonytalan), és a kezdõsebesség növelésével a maximumhely a nagyobb (meredekebb) szögek irányába tolódik el.

A mérés hibáját a szögmérés kb. 1 fokos bizonytalansága és a távolságmérés 3-5 cm-es pontatlansága jellemzi. Az átlagos kifolyási sebesség meglehetõsen pontosan mérhetõ.

Néhány versenyzõ locsolókannával, illetve kilyukasztott oldalú müanyagedénnyel végezte el a kísérletet. Ebben az esetben külön problémát jelent az, hogy a kiáramlás sebessége idõben számottevõen változik.

Szerzők

  • Gnadig Péter

Forrás, irodalom, hivatkozás

  • Lovasi Balázs
  URI STRING  
/show/644/F-B-G
  CLASS/METHOD  
show/index
  MEMORY USAGE  
607,464 bytes
  BENCHMARKS  
Loading Time Base Classes  0.0013
Controller Execution Time ( Show / Index )  0.0141
Total Execution Time  0.0154
  GET DATA  
No GET data exists
  POST DATA  
No POST data exists
  DATABASE:  kiserletek   QUERIES: 9   
0.0006   INSERT INTO `sessions(`session_id`, `ip_address`, `user_agent`, `last_activity`) VALUES ('77880f7575d23eebc04bade6d2eb63e5''3.239.233.139''CCBot/2.0 (https://commoncrawl.org/faq/)'1610741927) 
0.0007   SELECT `label`, trim(item) as item
FROM 
(`categories`) 
0.0055   SELECT *
FROM (`experiments`)
WHERE `eid` = '644' 
0.0008   SELECT *
FROM (`exp_kwd`)
JOIN `keywordsON `keywords`.`path`=`exp_kwd`.`path`
WHERE `eid` = '644' 
0.0004   SELECT *
FROM (`exp_cat`)
JOIN `categoriesON `categories`.`label`=`exp_cat`.`label`
WHERE `eid` = '644' 
0.0003   SELECT `name`
FROM (`materials`)
WHERE `eid` = '644' 
0.0003   SELECT `source`
FROM (`sources`)
WHERE `eid` = '644' 
0.0005   SELECT *
FROM (`exp_authors`)
JOIN `authorsON `exp_authors`.`monogram`=`authors`.`monogram`
WHERE `exp_authors`.`eid` = '644' 
0.0004   SELECT *
FROM (`media`)
JOIN `media_typeON `media_type`.`format`=`media`.`format`
JOIN `exp_mdaON `media`.`mid` = `exp_mda`.`mid`
WHERE `exp_mda`.`eid` = '644'