Bernoulliho rovnice

Pelcová, J.

Potřeby: Skleněný trychtýř rozevírající se pod nepříliš velkým úhlem (asi ), míček na stolní tenis, krátká gumová hadička (asi 10 cm) spojující trychtýř s vodovodním kohoutkem, dostatečně silný proud vody z vodovodního kohoutku.

Gumovou hadičku nasadíme na dolní (úzkou) část trychtýře. Druhý konec hadičky nasadíme na vodovodní kohoutek. Pustíme proud vody, který volně protéká trychtýřem. Míček na stolní tenis vložíme do proudu vody, co možná nejvýš, a míček pustíme. Míček rychle poskakuje (s malými výchylkami), naráží na trychtýř a nepatrně se oddaluje. To se v rychlém sledu opakuje.

Vysvětlení: Z Bernoulliho rovnice  plyne, že při ustáleném proudění kapaliny je součet tlaku v kapalině a kinetické energie objemové jednotky kapaliny stálý. Čím větší je rychlost proudící kapaliny (toho dosáhneme zúžením trubice), tím menší je tlak v kapalině ve zúženém místě. Při určité rychlosti toku kapaliny může být tlak v kapalině menší než atmosférický tlak a v trubici nastane podtlak. Proudící kapalina „nasává“ v našem případě míček. Vložením míčku do proudu vody až do střední části trychtýře se značně zmenší prostor, kterým voda proudí. Při obtékání vody okolo míčku se její rychlost značně zvýší a míček je přitahován k trychtýři. Tím se ale na okamžik trubice trychtýře uzavře, míček není „nasáván“ proudem vody a tlak vody ho od stěn trychtýře oddálí. Znovu nastane obtékání vody okolo míčku a celý děj se opakuje. Míček neustále naráží na trychtýř a oddaluje se.

Poznámky: 1. Při předvádění pokusu před větším počtem diváků je nutné, aby byl vodovodní kohoutek dostatečně vysoko nad výlevkou. Je třeba, aby byl trychtýř nad úrovní výlevky.

2. Pro lepší viditelnost je dobré použít barevný míček.