Ausflufs des Wassers etc.
218 Ausflufs des "Wassers etc.
sämmtlicher Geschwindigkeiten zugleich
den Querschnitt der per Secunde aus-
fliefsenden Wassermenge M aus. Diese
Fig. 123.
als Parabelfläche ist aber = § AB • BG
= 5 H • C. Setzt man die Breite der Oeff-
nung = B, so hat man die Wassermenge
M=%BHC
also die hypothetische Wassermenge
M = lVg.BH.yH
uüd die wirkliche
M=$«BH-VH
Ist AD geschlossen, hat also die Oeff-
nung die Höhe H—h, so wäre
M' aus AB=*\/g • BH »VH
M" aus AD= *\'gB-h\'h
folglich ist die aus DB ausfliefsende
Wassermenge
hypothetisch = % \'g • B (// yil— h yh)
wirklich =% t<B (H y'H — h\/h)
4. Bezeichnet man die Höhe H—h der
Oeffnung mit E, so erhält man einen
einfachen Näherungswerth für HI, wenn
man die Höhe // — -\E bis zum Schwer
punkt der Oeffnung als mittlere Geschwin
digkeitshöhe annimmt. Alsdann ist
M' (hypothetisch) = 2]/g • BE yil— \E
wirklich a BE ]/H—\E
Fig. 124.
und dieser Werth kommt dem wirklichen
um so näher, je kleiner E gegen H ist.
5. Die ad 3 gedachten und noch andere
interessante Aufgaben lassen sich mit
Hülfe der höheren
Analysis lösen. Be
zeichnet man nämlich
eine zwischen tl und
h befindliche Höhe mit
x, so ist die Geschw r .
in der zu x gehören
den horizontalen Linie
LH von der Breite
B = 2 \ g • \'x
Daher die Wasser
menge, welche durch
den Streifen von der
sehr kleinen Höhe MN— £\x fliefst
A H a , = 21 g • B A x • V x und folglich die
Wassermenge aus der Oeffnung DELHI =
M. r —2yg - B - j\ J x dx-YC
Nun ist allgemein J x' 1 Bx=^-~^
folglich J ]/x Bx = f xh Bx = ~ = \ x \/x
mithin M x = j \'g • Bx y' x -)- C
Zur Bestimmung der (konstante C hat
man Hl = 0 für x — h
also Hlj — 0 — 3 \ g Bh | h -j- C
woraus C — — *\ g Bh \'h
und HI — 3 y'g • B (x \'x — h \'h
für x=II gesetzt, hat man die Wasser
menge aus der Oeffnung DEFG
M h (hypothetisch) = %yg • B(H \'H — h yh)
M'' (wirklich) = §aB(HyH-hyh)
H
6. Setzt man h — 0, so hat man die
Wassermenge aus der Oeffnung ABFG
M () (hypothetisch) = \ \'g • BHyH
wirklich %ctBH\'H
7. Besteht die Ausflufsöffnung aus ei
nem Dreieck mit horizontaler Grundlinie
B, deren Tiefe unter
dem Wasserspiegel = //,
die Tiefe deren Spitze
= A, so hat man, wie in
No. 5, die Geschw. in
der Tiefe x zwischen h
und 11 — 2j/g yx; die
zu x gehörende, mit B
parallele Linie ist
= *— h .B
H-h
das unter derselben be
findliche Trapez von der
sehr kleinen Höhe A x kann im Ver
schwinden als Rectangel angesehen wer
den, dann ist der Flächen - Inhalt des
Streifens
x - h
~ //- h B ’^ X
die Wassermenge durch den sehr niedrigen
Streifen
A Hl,.-2 j g\’x • ^ B- Ax
und die Wassermenge durch das über x
befindliche Dreieck
Hl.. = ßx - h) yx Bx f C
(| x 2 y'x — 3 hx ] x) -(- C
Fig. 125.
H-h
_ 2 yg-B
~ H-h
für x — li wird M — 0
2 yg-B
daher C=+tV
H-h
h 2 . yh