Hidrodinamika

A cseppfolyó folyadékok mozgásával foglalkozik. Ugyanez a tudomány, főleg pedig annak technikai alkalmazása hidraulikának is neveztetik. A folyadékoknak legjobban vizsgált mozgása azoknak egy nyiláson való kiömlése. A Torricelli-féle tétel szerint a folyadék tükre alatt h mélységben (nyomásmagasság) levő nyilásból kiömlő folyadéknak ugyanakkora sebessége van, mint az oly testnek, mely h magasságból szabadon esett. Képletben V = négyzetgyök (2gh) hol g a nehézségi gyorsulás. E szerint a kiömlés sebessége független a folyadék minőségétől s attól, hogy a kifolyás függőlegesen lefelé vagy oldalvást történik-e. Ha e sebességet megszorozzuk a nyilás keresztmetszetével, ugy az időegység alatt kiömlő folyadék köbtartalmának elméleti értékét kapjuk. A tapasztalat azonban azt bizonyítja, hogy ezen elméleti értéket még meg kell szorozni egy k együtthatóval, hogy a valóban kiömlő folyadék köbtartalmát nyerjük. Ezen k együttható egy valódi tört, melynek átlagos értéke mintegy 0,62, azonban a nyomásmagasság, a nyilás alakja és nagysága, az edény alakja és nagysága, a fal vastagsága és egyéb befolyások jelentékenyen módosíthatják értékét. Hogy a valóban kifolyó folyadék mennyisége annyival kevesebb az elméleti értéknél, az onnan van, hogy a kifolyó folyadéksugárnak keresztmetszete nem állandó, hanem a nyilást elhagyva egy ideig jelentékenyen összehuzódik (contractio venae). A kontrahált keresztmetszet, vagyis az, melyen tul már nincs jelentékeny összehuzódás, a nyilás keresztmetszetének csak mintegy 0,62 része. E nagymérvü összehuzódás oka abban rejlik, hogy a folyadék az edényben nemcsak a nyilásra merőleges irányban mozog, hanem a kiömlő részek minden oldalról folynak össze, tehát bizonyos oldalvást irányított sebességekkel is birnak.

Egy másik igen ismert H.-i jelenség az, hogy a mozgó folyadék nyomása nem tartozik megegyezni az egyensúly esetében uralkodó (hidrosztatikai) nyomással. Képzeljünk p. egy változó keresztmetszetü vizszintes csövet (l. az ábrát) s mellőzzük a benne folyó folyadék surlódását. Minthogy ugyanazon idő alatt minden egyes keresztmetszetben ugyanannyi folyadék fog átfolyni, azért a tágabb keresztmetszetekben kisebb sebessége lesz a folyadéknak mint a szükebb keresztmetszetekben. De ez csak ugy következhetik be, hogy a nyomás a szükebb metszetektől a tágabbak felé növekedik, a tágabbaktól a szükebbek felé csökken. A mozgó folyadékban valamely helyen uralkodó nyomásnak a hidrosztatikai nyomástól való eltérését Bernoulli Jakab hidrodinamikai nyomásnak nevezte el.

Forrás: Pallas Nagylexikon