Torricelli Yasası Hesaplama
Yüzeyin altındaki bir delikten akışkanın ne kadar hızlı fışkırdığını bulun.
Sonuç
Nasıl hesaplanır?
Küçük bir delikten çıkan sıvının hızı v = √(2 × g × h) ile bulunur; burada h deliğin serbest yüzeyin altındaki derinliği (metre), g ise m/s² cinsinden yer çekimi ivmesidir. g boş, sıfır ya da negatif bırakılırsa araç 9,81 m/s² kullanır. Hız m/s olarak ve ayrıca km/h olarak (3,6 ile çarpılarak) iki ondalıkla verilir. Derinlik sıfırdan büyük olmalıdır. Bu ideal hızdır: geniş bir tank, küçük bir delik ve sürtünmesiz akış varsayar. Gerçek jet biraz daha yavaştır. Araç debiyi hesaplamaz; debi için delik alanı ve bir boşaltma katsayısı da gerekir.
Örnek hesaplama
Bir tankta su yüzeyinin 1,5 m altında küçük bir delik olsun ve varsayılan g = 9,81 m/s² kullanılsın. Kök içi: 2 × 9,81 × 1,5 = 29,43. Karekök: √29,43 ≈ 5,425 olup 5,42 m/s olarak gösterilir. km/h cinsinden: 5,425 × 3,6 ≈ 19,53 km/h. Bu, bir taşın 1,5 m serbest düşünce eriştiği hızdır. Ay'da (g = 1,62) aynı derinlik yaklaşık 2,20 m/s verir.
Sık yapılan hatalar
- Deliğin su yüzeyinin altındaki derinliği yerine tankın toplam yüksekliğini girmek. Yalnızca yüzeyden deliğe kadar olan dikey mesafe sayılır.
- Derinliği santimetre ya da inç girmek. Sonuç metre ve m/s² cinsinden g varsayar; 150 cm'yi 150 yazarsanız hız on kattan fazla büyük çıkar.
- Hızın sıvıya bağlı olduğunu sanmak. Yoğunluk sadeleşir; su, yağ ve şurup ideal durumda aynı hızla çıkar (viskozite yalnızca gerçek koşullarda önemlidir).
- Sonucu debi sanmak. Saniyedeki hacim için delik alanı ve jetin daralması da gerekir.
- Hızın sabit kalacağını varsaymak. Tank boşaldıkça h düşer, hız da düşer; sonuç yalnızca girdiğiniz derinlik için geçerlidir.
Bu hesaplama hakkında
Bu hesaplayıcı, Torricelli yasasını kullanarak bir delikten kaçan sıvının akış hızını bulur: v = √(2gh). Burada g yer çekimi ivmesi, h ise deliğin sıvı yüzeyinin altındaki derinliğidir. Torricelli bunu 1643'te Bernoulli ilkesini uygulayarak türetmiştir (Bernoulli bunu resmileştirmeden önce) ve çıkış hızının, bir cismin h yüksekliğinden serbest düşerken ulaşacağı hızla aynı olduğunu göstermiştir.
Mühendisler, drenaj ve tank boşaltma hızlarını tahmin etmek, sulama ve endüstriyel akışkan sistemleri için ağız (orifis) boyutlandırmak amacıyla bunu kullanır; ayrıca akışkanlar mekaniği derslerinde akan bir sıvıda enerji korunumunun klasik bir gösterimidir. Deliğin yüzeyin altındaki derinliğini girerek jetin çıkış hızını alın.
Bu faydalı oldu mu?
En fazla 3 tepki seçebilirsiniz.
Popüler hesaplayıcılar
Kredi Hesaplama
Aylık taksit, toplam faiz ve ödeme planını hesaplayın.
Yüzde Hesaplama
Yüzde değişim, indirim ve oran hesaplamaları.
İndirim Hesaplama
İndirimli fiyatı, kazancı ve indirim tutarını hesaplayın.
Vücut Kitle Endeksi (BMI)
Boy ve kiloya göre vücut kitle endeksini hesaplayın.
Yaş Hesaplama
Doğum tarihinden bugüne tam yıl, ay ve gün cinsinden yaşınızı hesaplayın.
Bileşik Faiz Hesaplama
Ana para, faiz oranı ve süreye göre bileşik faizle nihai tutarı hesaplayın.
Tüm Hesaplayıcılar
Hesaplayıcı bulunamadı
Yorumlar (0)