Przykładem zastosowania równania Bernoulliego jest wyznaczenie prędkości cieczy wypływającej przez wąski otwór z naczynia.
Naczynie wypełnione jest cieczą do wysokości . Na wysokości znajduje się otwór przez który wypływa ciecz z prędkością . Naczynie jest na tyle duże, że zmiana wysokości w czasie obserwacji jest zaniedbywana. Ciśnienie na powierzchni górnej cieczy i u wylotu otworu są równe ciśnieniu atmosferycznemu . Przekroje strugi obejmują u góry powierzchnię cieczy, a u dołu powierzchnię otworu. Przepływ traktujemy jako stacjonarny, co znaczy, że prędkość cieczy na górnej powierzchni równa jest zeru, a na dolnej jest szukaną prędkością wypływu. | |
Rys. 9.5. Naczynie z otworem |
Zapiszmy równanie Bernoulliego dla naszego przypadku
(9.16) |
Uwzględniając, że , a ciśnienia z obu stron są takie same otrzymujemy
(9.17) |
Prędkość wypływu jest równa
(9.18) |
Wzór ten zwany jest wzorem Torricellego.
Zauważmy, że prędkość wypływu określona wzorem Torricellego równa jest prędkości spadku swobodnego z wysokości .