Fisica (fluidi) 1
Nel sifone della figura del liquido non viscoso sta uscendo dal tubo nel punto C. Si determini
a) la velocità di efflusso
b) la pressione nel punto più alto B
GRAZIE
a) la velocità di efflusso
b) la pressione nel punto più alto B
GRAZIE
Risposte
Dai vi prometto che questo è l'ultimo problemino che vi chiedo!
Qualcuno mi aiuti!?!?
Qualcuno mi aiuti!?!?
a)In B la pressione e' quella dovuta alla colonna
di altezza h1 che e' quella in piu' sul ramo di destra.
Quindi :
pressione_in_B=altezza_h1*peso_specfico_liquido.
L'effetto sifone e' dovuto proprio
a questa differenza di pressione.
b)La velocita' di efflusso (secondo me ,ma non
ne sono sicuro al 100/% chiedi conferme) e' quella
di un grave che cade da una altezza pari ad h1+h2+h3.
Pertanto ,applicando la nota formula v=[|)]2*g*H,si ha:
Va=[|)]2*g*(h1+h2+h3)[Prescindo da attriti ed altre
cause frenanti]
Puoi chiedere aiuto su tutti i problemi che vuoi.
Se li sappiamo fare...
karl.
di altezza h1 che e' quella in piu' sul ramo di destra.
Quindi :
pressione_in_B=altezza_h1*peso_specfico_liquido.
L'effetto sifone e' dovuto proprio
a questa differenza di pressione.
b)La velocita' di efflusso (secondo me ,ma non
ne sono sicuro al 100/% chiedi conferme) e' quella
di un grave che cade da una altezza pari ad h1+h2+h3.
Pertanto ,applicando la nota formula v=[|)]2*g*H,si ha:
Va=[|)]2*g*(h1+h2+h3)[Prescindo da attriti ed altre
cause frenanti]
Puoi chiedere aiuto su tutti i problemi che vuoi.
Se li sappiamo fare...
karl.
scusa, karl, ma
ti pare che da un punto energetico quadri ?
tony
quote:
... b)La velocita' di efflusso (secondo me ,ma non
ne sono sicuro al 100/% chiedi conferme) e' quella
di un grave che cade da una altezza pari ad h1+h2+h3. ... [karl]
ti pare che da un punto energetico quadri ?
tony
Forse ci sono altre energie in gioco,ma stasera
non riesco a "quadrare" molto bene( ho dovuto
lavorare parecchio a scuola).Se volessi fornire
qualche dettaglio te ne saremmo grati io e.. Pavonis.
Saluti.
karl.
non riesco a "quadrare" molto bene( ho dovuto
lavorare parecchio a scuola).Se volessi fornire
qualche dettaglio te ne saremmo grati io e.. Pavonis.
Saluti.
karl.
vediamo, karl, se sono ancora in tempo (per pavonis) per chiarire la tua svista:
secondo me, con "h1+h2+h3", ne avanzano.
direi che:
il "ramo superiore" della U rovesciata del sifone (cioè tutto quello che sta al di sopra del pelo del liquido, nella zona h3) non entra nel calcolo della vel. di uscita (identica tra l'altro a quella d'entrata e a quella di tutti i punti del tubo, se il fluido è incomprimibile)
quindi nella tua v=sqrt(2*g*H) la H è solo h2+h1, differ. di quota tra il pelo del serbatoio e la bocca d'uscita C in aria libera (cioè altezza della parte di sifone che "tira");
e questo quadra con la conservaz. dell'energia, dato che la differ. di pressione tra pelo libero e C è nulla (in entrambi c'è quella atmosferica).
aggiungo una considerazione terra-terra:
se h3 contasse per il calcolo di v, potremmo costruire un gratuito acceleratore del liquido semplicemente facendo un sifone col punto B il più in alto possibile (fino a che la pressione in B non arrivi a zero, quando h3 arriva -per l'acqua- a 10,33 metri !)
scrivendo questo mi accorgo che tu dai la pressione in B come proporzionale ad h1.
secondo me, invece:
pB_assoluta = press._atmosferica meno press._della_colonna_tra_A_e_il_pelo_libero (cioè h3), indipendentemente da h1;
e ciò ancora per la conservazione dell'energia, visto che in tutto il tubo la v è costante.
mi pare che l'energia totale sia:
[1] E = mgH + m*v^2/2 + m*p/rho, con rho=densità e p=pressione
(ma sul terzo addendo -energia di pressione- sono traballante)
scusate la lunga sbrodolata farraginosa: forse andrebbe rovesciata cominciando dalla [1] e tirandone rapidamente le conclusioni.
tony
p.s. sadico
il prof di pavonis potrebbe divertirsi ridisegnando la figura con l'estremo C del sifone prolungato oltre h1 affondando di h4 in un serbatoio inferiore (con pelo libero alla quota dell'attuale punto C).
quote:
Forse ci sono altre energie in gioco, ... [karl]
secondo me, con "h1+h2+h3", ne avanzano.
direi che:
il "ramo superiore" della U rovesciata del sifone (cioè tutto quello che sta al di sopra del pelo del liquido, nella zona h3) non entra nel calcolo della vel. di uscita (identica tra l'altro a quella d'entrata e a quella di tutti i punti del tubo, se il fluido è incomprimibile)
quindi nella tua v=sqrt(2*g*H) la H è solo h2+h1, differ. di quota tra il pelo del serbatoio e la bocca d'uscita C in aria libera (cioè altezza della parte di sifone che "tira");
e questo quadra con la conservaz. dell'energia, dato che la differ. di pressione tra pelo libero e C è nulla (in entrambi c'è quella atmosferica).
aggiungo una considerazione terra-terra:
se h3 contasse per il calcolo di v, potremmo costruire un gratuito acceleratore del liquido semplicemente facendo un sifone col punto B il più in alto possibile (fino a che la pressione in B non arrivi a zero, quando h3 arriva -per l'acqua- a 10,33 metri !)
scrivendo questo mi accorgo che tu dai la pressione in B come proporzionale ad h1.
secondo me, invece:
pB_assoluta = press._atmosferica meno press._della_colonna_tra_A_e_il_pelo_libero (cioè h3), indipendentemente da h1;
e ciò ancora per la conservazione dell'energia, visto che in tutto il tubo la v è costante.
mi pare che l'energia totale sia:
[1] E = mgH + m*v^2/2 + m*p/rho, con rho=densità e p=pressione
(ma sul terzo addendo -energia di pressione- sono traballante)
scusate la lunga sbrodolata farraginosa: forse andrebbe rovesciata cominciando dalla [1] e tirandone rapidamente le conclusioni.
tony
p.s. sadico
il prof di pavonis potrebbe divertirsi ridisegnando la figura con l'estremo C del sifone prolungato oltre h1 affondando di h4 in un serbatoio inferiore (con pelo libero alla quota dell'attuale punto C).
Per Tony.
Sembra tutto ok.Grazie per la valida
collaborazione.
karl.
Sembra tutto ok.Grazie per la valida
collaborazione.
karl.
Scusate ma riguardavo questo quesito. Vorrei sfruttarlo per chiarire col vostro aiuto qualche concetto, dato che a me i risultati vengono diversi.
Ecco il procedimento che seguirei io.
Sfruttano Bernoulli sappiamo che
f(h)= p + ro*g*h + ro*v^2/2 è costante nel tubo [ro=densità,p =pressione]
Dato che il liquido (nn quello nel tubo, solo quello sulla scatola) è in equilibrio si può applicare Stevino. Ponendo il punto di riferimento per h in C, considero:
f(a) = pa + po*g*h2 + po*g*h1
f(c) = pa + 0 + po*v^2/2
Eguagliando si trova v = rad [2g*(h2+h1)], come a voi.
Per la pressione in B, sfrutterei il Bernoulli + il fatto che v è costante:
f(b)= pB + ro*v^2/2+ ro*g*(h1+h2+h3)
Uguagliano f(b) ed f(c) per esempio troviamo:
pB = pa - ro*g*(h1+h2+h3)
Dipendente da tutto..Potrei però avere sparato cavolate! In particolare vorrei dire che la pressione all'interno del sifone e nel liquido alla stessa altezza credo sia diversa in quanto solo nel primo caso (liquido immobile) è possibile applicare Stevino...Cmq nn è presto..scusate le cavolate!
Ecco il procedimento che seguirei io.
Sfruttano Bernoulli sappiamo che
f(h)= p + ro*g*h + ro*v^2/2 è costante nel tubo [ro=densità,p =pressione]
Dato che il liquido (nn quello nel tubo, solo quello sulla scatola) è in equilibrio si può applicare Stevino. Ponendo il punto di riferimento per h in C, considero:
f(a) = pa + po*g*h2 + po*g*h1
f(c) = pa + 0 + po*v^2/2
Eguagliando si trova v = rad [2g*(h2+h1)], come a voi.
Per la pressione in B, sfrutterei il Bernoulli + il fatto che v è costante:
f(b)= pB + ro*v^2/2+ ro*g*(h1+h2+h3)
Uguagliano f(b) ed f(c) per esempio troviamo:
pB = pa - ro*g*(h1+h2+h3)
Dipendente da tutto..Potrei però avere sparato cavolate! In particolare vorrei dire che la pressione all'interno del sifone e nel liquido alla stessa altezza credo sia diversa in quanto solo nel primo caso (liquido immobile) è possibile applicare Stevino...Cmq nn è presto..scusate le cavolate!
ottimo intervento, Thomas!
non sono cavolate!
il mio plateale autogoal sta in quella frase
"pB_assoluta=p_atm meno press_della_colonna_tra_A_e_il_pelo_libero"
invece di
"pB_assoluta=p_NEL_TUBO_AL_LIV_DEL_PELO_LIBERO meno press_della_colonna_tra_A_e_il_pelo_libero"
che darebbe pB = p_atm meno p_(h1+h2+h3)
(perche' p_NEL_TUBO_etc. = PC meno p_(h1+h2) in cui pC è sicuramente = p_atm)
l'errore, come ben puntualizzi tu, sta nel mio fantasioso presupposto che, a liv. del pelo libero, la press. NEL tubo sia uguale a quella nel serbatoio (se così fosse, un sifone innescato non "succhierebbe" mai)
grazie della lucida correzione, e complimenti.
tony
p.s.
una battuta (considerala a-politica, sennò comincia un "flame" anche qui):
se io avessi guardato la figura da destra invece che da sinistra, avrei senza alcun dubbio affermato subito correttamente che pB = pC - p_(h1+h2+h3) = p_atm - p_(h1+h2+h3).
quote:
... pB = pa - ro*g*(h1+h2+h3)... Potrei però avere sparato cavolate! ... [Thomas]
non sono cavolate!
il mio plateale autogoal sta in quella frase
"pB_assoluta=p_atm meno press_della_colonna_tra_A_e_il_pelo_libero"
invece di
"pB_assoluta=p_NEL_TUBO_AL_LIV_DEL_PELO_LIBERO meno press_della_colonna_tra_A_e_il_pelo_libero"
che darebbe pB = p_atm meno p_(h1+h2+h3)
(perche' p_NEL_TUBO_etc. = PC meno p_(h1+h2) in cui pC è sicuramente = p_atm)
l'errore, come ben puntualizzi tu, sta nel mio fantasioso presupposto che, a liv. del pelo libero, la press. NEL tubo sia uguale a quella nel serbatoio (se così fosse, un sifone innescato non "succhierebbe" mai)
grazie della lucida correzione, e complimenti.
tony
p.s.
una battuta (considerala a-politica, sennò comincia un "flame" anche qui):
se io avessi guardato la figura da destra invece che da sinistra, avrei senza alcun dubbio affermato subito correttamente che pB = pC - p_(h1+h2+h3) = p_atm - p_(h1+h2+h3).
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