Z které láhve vyteče voda dříve?

25. leden 2015 | 06.00 |

Tento pokus patří mezi experimenty s poněkud absurdním výsledkem.  Do dvou naprosto stejných plastových lahví nalijeme také stejné množství vody. Do každého z plastových víček si vyvrtáme vždy po dvou zcela stejných otvorech.  Do jednoho z víček dáme do obou otvorů přibližně stejně dlouhá plastová brčka. Do druhého z víček vložíme do jednoho z otvorů stejně dlouhé brčko, jako tomu bylo u prvního víčka, ale do druhého otvoru zasuneme brčko mnohem delší tak, aby při zašroubování láhve trčel jeho dlouhý konec ven z láhve. Obě láhve připravenými víčky zašroubujeme, otočíme dnem vzhůru a necháme z nich napuštěnou vodu vytékat. Ze které z lahví vyteče voda ven dříve?

Za normálních okolností očekáváme, že z obou láhví musí voda přece vytéci za stejnou dobu. Ale stane něco neočekávaného – láhev s dlouhým brčkem umožní vodě, aby z ní vytekla dříve.

Při manipulaci s láhvemi je přitom rukami nemačkáme, abychom vzniklým vnějším tlakem na kapalinu v uzavřené nádobě v ní nevyvolali podle Pascalova zákona větší tlak – pak by samozřejmě voda pod větším tlakem opustila láhev dříve. Také musíme zabezpečit, aby okolí brčka ve vyvrtaném otvoru ve víčku, bylo v obou případech stejně vzduchově izolující – vhodné je použití materiálu z tavné pistole.

Co tedy umožní, že obě láhve se vyprázdní za zcela jinou dobu? Do každé z obou láhví se jedním z otvorů dostává vzduch v podobě vzduchových bublinek. To umožní, aby se v nádobě začal vyrovnávat tlak vnitřní s tlakem vnějším (atmosférickým) a voda mohla z lahví vůbec vytékat.  V láhvi s níže umístěným výtokovým otvorem (to je ta s dlouhým brčkem) je mnohem delší sloupec vody, což vyvolá díky nestejné výšce kapaliny větší hydrostatickou tlakovou sílu působící na dolní část nádoby. Rozdílné velikosti hydrostatických tlakových sil v obou láhvích dané nestejnou výškou vodního sloupce (za předpokladu stejné hustoty kapaliny, stejného tíhového zrychlení a stejného obsahu plochy) jsou příčinou toho, že voda vyteče dříve z láhve s delším brčkem.

Zpět na hlavní stranu blogu

Hodnocení

1 · 2 · 3 · 4 · 5
známka: 1 (3x)
známkování jako ve škole: 1 = nejlepší, 5 = nejhorší

Komentáře