Torricelliho vzorec

Torricelliho vzorec nebo Torricelliho zákon je vzorec pro výpočet výtokové rychlosti ideální kapaliny, který má podobu

v = 2 g h   {\displaystyle v={\sqrt {2gh}}\ } ,

kde

Vzorec je pojmenován podle italského fyzika Evangelisty Torricelliho.

Vzorec lze odvodit z Bernoulliho rovnice v tlakovém tvaru:

1 2 ρ v 0 2 + p 0 + ρ g h 0 = 1 2 ρ v 1 2 + p 1 + ρ g h 1 . {\displaystyle {\frac {1}{2}}\rho v_{0}^{2}+p_{0}+\rho gh_{0}={\frac {1}{2}}\rho v_{1}^{2}+p_{1}+\rho gh_{1}.}

Předpokládejme, že plocha nádoby je mnohem větší než otvor, kterým kapalina vytéká, pak lze pokles hladiny kapaliny pokládat za zanedbatelný a proto v 0 = 0 {\displaystyle v_{0}=0} . Atmosférický tlak lze při malém rozdílu výšek také pokládat za konstantní, takže p 0 = p 1 {\displaystyle p_{0}=p_{1}} . Protože h 0 h 1 = h {\displaystyle h_{0}-h_{1}=h} , získáme z Bernoulliho rovnice

g h = v 2 2   {\displaystyle gh={\frac {v^{2}}{2}}\ }

a odtud vyplývá Torricelliho vzorec.

Pro reálnou kapalinu bude rychlost výtoku nižší vzhledem k její viskozitě.

Reference

V tomto článku byl použit překlad textu z článku Torricelliho vzorec na slovenské Wikipedii.

Externí odkazy

  • Logo Wikimedia Commons Obrázky, zvuky či videa k tématu Torricelliho vzorec na Wikimedia Commons