Вопрос школьника
В трубе с сужением течет вода. В ней находится пузырек воздуха. Как изменится его диаметр при прохождении узкой части трубы?
Ответ от учителя
При прохождении узкой части трубы скорость течения воды увеличится, а давление уменьшится. Это происходит из-за закона сохранения энергии, согласно которому сумма потенциальной и кинетической энергии жидкости должна оставаться постоянной вдоль трубы.
При уменьшении диаметра трубы скорость течения воды увеличится, чтобы сохранить сумму энергии. При этом давление в трубе уменьшится, так как скорость течения воды и давление в жидкости обратно пропорциональны друг другу.
Пузырек воздуха внутри трубы будет подвергаться тем же изменениям давления и скорости течения, что и вода. Однако, так как воздух является газом, его объем будет меняться в зависимости от давления и температуры.
При прохождении узкой части трубы давление воздуха внутри пузырька уменьшится, что приведет к увеличению его объема. Это происходит из-за закона Бойля-Мариотта, согласно которому при постоянной температуре объем газа обратно пропорционален давлению.
Таким образом, диаметр пузырька воздуха в трубе с сужением увеличится при прохождении узкой части трубы из-за уменьшения давления внутри трубы.
