Esercizio fluidi

maxpix
Buongiorno a tutti, vorrei analizzare passo per passo questo esercizio per cercare di capire come va risolto.

Un rubinetto di sezione S = 1 cm 2 è inserito nel fondo di una (grande) cisterna aperta
superiormente. Il livello dell'acqua nella cisterna è H = 4 m. Il getto d'acqua uscente dal
rubinetto è diretto verticalmente verso il basso. Trascurando tutti I possibili attriti, si
determini la sezione Sh del getto d'acqua dopo che questo è sceso verso il basso di un tratto
h = 20 cm. (Poiché la cisterna è grande, si può assumere che il livello dell'acqua H resti
costante).

Il rubinetto si trova a profondità 4m? ha senso calcolare la pressione a cui è sottoposto il rubinetto?

penso che calcolare la velocità del getto d'acqua sia utile ma, se così fosse, a cosa serve il dato h = 20 cm?

grazie

Risposte
mgrau
Sai trovare con quale velocità l'acqua esce dal rubinetto?
E, dopo che è uscita dal rubinetto, l'acqua è in caduta libera, no? La velocità aumenta, la sezione diminuisce...

maxpix
la velocità ad un'altezza h, $v = sqrt(2gh)$, con h = 4, no?

poi, in base a quello che hai detto, mi viene da pensare che deve essere usata la legge di continuità

mgrau
"maxpix":
la velocità ad un'altezza h, $v = sqrt(2gh)$, con h = 4, no?



Giusto: la velocità è quella dopo 4 m di "caduta", diciamo così, e la stessa formula va bene anche dopo 4,2 m.
Allora, se la velocità, fra 4m e 4,2m aumenta di un tot percento, la sezione diminuirà dello stesso tot (visto che il flusso è costante)

maxpix
volendo usare la legge di continuità la sezione del getto d'acqua immediatamente dopo l'uscita non è uguale alla sezione del rubinetto?

mgrau
Certo, ma non capisco cosa c'entra la legge di continuità. Mi riporti l'enunciato?

maxpix
eh perché S1v1 = S2v2, quindi sapendo le due velocità e S1 calcolo S2, no?

maxpix
il risultato infatti è uguale sia con le percentuali che con la legge di continuità

mgrau
Sì certo, è un modo diverso di dire la stessa cosa, ma mi pareva che tu ricavassi $S1 = 1 cm^2$ dalla legge di continuità, invece che banalmente dal fatto che quella è la sezione del rubinetto

maxpix
no no ricavo S2 usando S1, v1 e v2.

Grazie

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