Feladat: 108. fizika mérési feladat Korcsoport: 16-17 Nehézségi fok: átlagos
Megoldó(k):  Dömötör Ákos ,  Klatsmányi Péter ,  Tóth Péter ,  Varjú Katalin 
Füzet: 1989/február, 94 - 95. oldal  PDF  |  MathML 
Témakör(ök): Mechanikai mérés, Egyéb folyadék- és gázáramlás, Mérési feladat
Hivatkozás(ok):Feladatok: 1988/május: 108. fizika mérési feladat

A szöveg csak Firefox böngészőben jelenik meg helyesen. Használja a fenti PDF file-ra mutató link-et a letöltésre.

A beküldők egy része különböző belső átmérőjű csöveket illesztett egy gumicső segítségével a vízcsaphoz.
A csőből kiáramló víz sebességét legegyszerűbben úgy mérhetjük, hogy a vizet egy edényben fogjuk fel, és megmérjük mennyi idő szükséges ahhoz, hogy adott mennyiségű víz gyűljön össze. Dömötör Ákos ezt az időmérést úgy oldotta meg, hogy egy edény belsejében alulra és felülre elektromos érzékelőket szerelt, amelyeket egy ZX-Spectrum számítógéphez csatlakoztatott. A számítógépet időmérésre, és egyúttal a csőből kiáramló víz sebességének számítására használta.
Az elvékonyodó vízsugár felület/térfogat aránya növekszik, ezért a felületi feszültség szempontjából kisebb energiájú cseppekre szakadozik szét. Az, hogy ez hol következik be, erősen függ a víz áramlási viszonyaitól a kifolyócsőben.
A cseppekre szétszakadás helye legegyszerűbben szabad szemmel határozható meg, néhány centiméter pontossággal. Pontosabb eredményt kapott Dömötör Ákos, aki egy műanyag lapot tett a vízsugár útjába és annak magasságát változtatta. Ez a lap magas hangot adott, ha cseppekre szakadozott víz érte, és zajtalan volt egybefüggő vízsugár esetén.

 
 

Az ábrán látható mérési eredményeket Varjú Katalin dolgozata alapján közöljük. A grafikonon az egybefüggő vízsugár hosszát (h) a kifolyási sebesség (v) függvényében ábrázoltuk. Az a, b és c görbe esetén a kifolyócső átmérője rendre 1,06, 0,68 és 0,32 cm volt. Látható, hogy a leghosszabb egybefüggő vízsugár a legnagyobb kifolyási átmérőhöz és közepes vízsebességhez tartozik.
A mérés hibáját elsősorban a cseppekre szakadás helyének meghatározása, valamint a kifolyási sebesség ingadozása okozta. Több mérés elvégzésével ezek a hibák csökkenthetők.