Question

Возьмите пластиковую бутылку. На одной вертикальной линии шилом проделайте три отверстия на высоте 10 см, 15 см, 20 см от дна соответственно. Вставьте в отверстия  заострённые спички и налейте в бутылку воду до уровня выше верхнего отверстия на 5 см. В место предполагаемого падения струй поставьте ванночку.вытащите спички и наблюдайте, из каких отверстий струи воды будут падать дальше. Объясните наблюдаемое явление.Как изменится дальность падения струй по мере понижения уровня воды в бутылке?Почему?

Answer 1

Вода будет литься вниз из-за силы тяжести. Верхняя струя будет иметь наибольшее давление т. к. высота высшей дырки больше. В этом случае давление будет находиться по следующей формуле: p=p жидкости*h*g . Естественно когда уровень воды будет уменьшаться, то и давление тоже будет уменьшаться. 

Answer 2

Эксперимент, описанный в вашем вопросе, позволяет наблюдать явление, связанное с давлением жидкости внутри бутылки и его влиянием на высоту струй воды, вытекающих из отверстий.

Когда вы наливаете воду в бутылку и уровень воды превышает верхнее отверстие на 5 см, то давление на дно бутылки и на первое отверстие одинаково. Поэтому струя воды, вытекающая из первого отверстия, будет падать вертикально в ванночку.

Однако, когда вы удаляете спички из отверстий, уровень воды в бутылке начинает понижаться. С уменьшением уровня воды снижается и давление на дно бутылки. При этом давление на воду внутри бутылки остается постоянным, так как воздух не может проникнуть через отверстия. Следовательно, с уменьшением давления на дно бутылки дальность падения струй воды из отверстий будет увеличиваться.

Это происходит из-за того, что при меньшем давлении на дно бутылки, давление на воду внутри нее становится относительно большим, и вода начинает вытекать из отверстий с большей силой, образуя более дальние струи.

Таким образом, с уменьшением уровня воды в бутылке дальность падения струй воды из отверстий будет увеличиваться, поскольку давление на воду внутри бутылки остается постоянным, но давление на дно бутылки снижается.

Важно отметить, что эта модель явления работает в предположении, что отверстия достаточно малы, чтобы вода не вытекала из них свободно без образования струй.