Ausflufs des Wassers etc.
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Ausflufs des Wassers etc.
nung jede Form und Gröfse haben, die
Höhe h ist für jedes Flächen-Element der
Oeifnung dieselbe; in Seitenwänden da
gegen ist in dem untersten Punkt der
Oeffnung die Geschw. am gröfsten, in
dem obersten am kleinsten, und es ist
hier die mittlere Geschw. zu finden, d. h.
diejenige, welche für alle durch die Oeff
nung ausfliefsenden Strahlen angenom
men, dieselbe Wassermenge per Sec.
giebt, welche bei den verschiedenen Ge
schwindigkeiten der einzelnen Strahlen
wirklich ausfliefst, und man sieht, dafs
jene mittlere Geschw. auch von der Form
der Oeffnung, ob rund, drei- oder mehr
eckig u. s. w., abhängt.
Bezeichnet man diese mittlere Geschw.
mit c, die Oeffnung mit a, die Wasser
menge, welche in einer Secunde ausfliefst,
mit M, so ist allgemein
M — ac
Hierbei ist hypothetisch c = 2p# • \h
c 2
und h= .-
±9
wirklich c = n • yh
c ^
und h=-«
er
also M — 2a \ 'g \'h oder a a \ 'h
2. Ist die Ausflufsöffnung (a) gegen
den Querschnitt (A) des Wasserbehälters
sehr gering (als beim Sammelteich), so
kann das Wasser vor « als stillstehend
betrachtet w erden. Ist dagegen der Unter
schied zwischen A und a wahrnehmbar
(wie bei schmalen Gerinnen), so mufs
durch A und durch a eine gleiche Wasser
menge M fliefsen; sinkt nun der Wasser
spiegel nicht, bleiben also A und h con-
stant, so hat man, wenn C die Geschw.
in A bezeichnet:
M = CA = ca
n a
woraus C = c~
A
Die hierzu gehörige Druckhöhe, d. h.
diejenige, w r elche bei stillstehendem Was
ser die Geschw. C veranlassen würde, sei
//, so wirkt auf die Geschw. des Wassers
in a die Druckhöhe h-\-Il und es ist hy
pothetisch
I. c = 2\g \ h -t H = 2 | gh + ^
wirklich
II. c — a ]/h -f- II = ct 1/ h ~
Das erste a bezieht sich auf die Aus
flufsöffnung, das zweite auf die Bewegung
des Wassers im Gerinne, beide haben
also verschiedene Werthe, weshalb das
zweite « mit «, bezeichnet worden.
Drückt man C durch c aus, so erhält
III.
a \/h
Beispiel. In einem Gerinne von
4 Fufs Breite sei der Wasserstand von
der im Boden befindlichen Schützöffnun^
für ein oberschlächtiges Wasserrad = 2' 6',
die Schützöffnung 3 Fufs lang, 3 Zoll
breit.
In Anwendung kommt (pag. 216)
für die Schützöffnung « No. 6=5
für’s Gerinne No. 4 =6,76
Ohne Rücksicht auf die Geschw. des
Wassers im Gerinne ist c = 51/2^= 7,9057
Diese Geschw. ist also zu gering; um
sie nach Formel III. zu berechnen, hat
das Gerinneprofil A =4’x2|' = 7n'
die Schützöffnung et = 3'X 3” =0,75Q’
,... a 0,75 3
m,thjn X=—= 28
it 5
«i 6,76
folglich
(i-lMelrl)-—
7 9057
c = —’ V"/ = 7 9306 Fufs.
]/ 0,9937198 ’
Der Unterschied ist also in allen ähn
lichen Fällen der Praxis so gering, dafs
man die Geschw. C des Wassers im Ge
rinne aufser Acht lassen kann.
3. Es sei in der senkrechten Seiten
wind eines Behälters von dem Wasser
spiegel A herab bis zur Tiefe H eine
rechtwinklige Oeffnung, so ist in der
untersten horizontalen Wasserschicht В
die Geschw\
C = 2 Уд-УII
in der horizontalen Schicht D von der
Tiefe h die Geschw r .
c = 2 \g yh
mithin C :c = ]/H : \ h
oder С 2 : с г = H: h
und eben so verhalten sich alle vom
Wasserspiegel A aus genommenen Tiefen
wie die Quadrate der zu ihrer Schicht ge
hörenden Geschwindigkeiten. Denkt man
sich sämmtliche Geschwindigkeiten von
der in А — 0 bis zu der in В = C als
gerade Linien senkrecht auf AB aufge
tragen und verbindet deren Endpunkte,
so erhält man eine Curve, deren Ab-
scissen, z. B. AD, AB, wie die Quadrate
der zugehörigen Ordinaten DE, BG sich
verhalten, also eine Parabel, und die
Fläche AB EG drückt in der Summe