Ausflufs des Wassers etc.
221 Ausflufs des Wassers etc.
b- 6’, die untere B-15', dann ist nach
der Formel:
A4 = T ? s • 7,91 • (3 • 15’ + 2 • 6') • 12 y 12
= 2498,74 cub.'
Für das näherungsweise A4' hat man die
Höhe vom Wasserspiegel bis zum Schwer
punkt :
* _I " b+B - ,U 6+15 ~ 6 '
also
A4' = 7,91 - - 4(6 + 15)12 = 2609,87 cub.'
9) Liegt die längere Grundlinie B —15'
im Wasserspiegel, so ist
A4 = T \ • 7,91 (3 -6 +2-15) • 12 V12 = 2104,40
das näherungsweise
Af'= 7,91 • |/5f • £ (6 +15) • 12 = 2260,25
15. In den Beispielen No. 14, ad 2, 3,
5 und 7, sind die Unterschiede zwischen
der richtigen und der näherungsweise be
rechneten Wassermenge nur gering, und
überall, wo die Ausnufsöffnungen ganz
unter Wasser liegen.
No. 14, ad 1, ist, allgemein gezeigt, dafs
die näherungsweise A4' höchstens 1,0605-44
betragen kann, wenn die Ausflufsöffnung
bis zum Wasserspiegel reicht; dies gilt
aber nur für rechtwinklige Oeff-
n u n g e n.
Ad 4 ist die Oeffnung ein Dreieck,
dessen Spitze im Wasserspiegel liegt,
m=1v 9 bhvh
M'=2VgVfH~
also A4 : A4'= 1 : T V J/6 = 1:1,0206
In diesem Fall ist also A4' in noch ge
ringerem Yerhältnifs unterschieden als
ad 1 bei rechtwinkligen Oeffnungen.
In dem Beispiel ist auch
A4' = 4932,19 cub.' =1,0206-44
= 1,0206*4832,49 cub.'
No. 14, ad 6, liegt die Grundlinie des
Dreiecks im Wasserspiegel. Es ist
M= y \Vg-B-HVH
M'=2Vg.yrH H f
hieraus A4 : A4' = 1 : \ J/3 = 1 :1,08256
also 4/ in gröfserem Yerhältnifs als ad 1
bei rechtwinkligen Oeffnungen, und es
findet dies überall statt, wo die Ausflufs-
öffnungen nach oben sich verbreitern.
In dem ad 6 aufgeführten Beispiel ist
auch
4/'= 3487,60 cub.'= 1,08256.4/
= 1,08256-3221,66 cub.'
16. Dafs die näherungsweise Wasser
menge H' um so gröfser wird, als die
nach der jedesmaligen Formel richtig be
rechnete A4, je mehr sich die Oeffnung
nach oben erweitert, zeigt sich ganz all
gemein aus dem Beispiel No. 14, ad 8
und 9.
Die Wassermenge aus dem Trapez ist
M=i%Vg(ßB + 2b)H-VH
die näherungsweise
44'= 2
b + 2B
T+B ‘
] ,(1>+B)H
also 44
Va\\
, 5 y31 l~ J~B Y
3 ~ 1: 8 V 1 \3ß + 2i)
r °yi lA ~(—L
8 \ \3ß + 26,
Je gröfser b wird, desto kleiner wird
der Subtrahend der Wurzel, desto gröfser
die Wurzel und mit ihr die Wasser
menge 44'.
Für B = 0, also bei einem Dreieck,
dessen Basis b im Wasserspiegel liegt,
ist 44' am gröfsten; man hat nämlich
1 ,/j ( g ~yr i /(34?+ 26)*-4?»
V \3ß + 26/ Y (3ß+26) 2
, i /46*
wenn B — 0 gesetzt wird = y ^ — 1
mithin 44 : 44 = 1 : | y'3
wie ad 6 schon ermittelt worden.
17. Bei kreisförmigen und elliptischen
Ausflufsöffnungen ist es also gerecht
fertigt, die Höhe vom Wasserspiegel bis
zum Mittelpunkt der Oeffnung als Ge
schwindigkeitshöhe anzunehmen.
Ausflufs des Wassers aus Oeffnungen
bei veränderlicher Druckhöhe.
1. Ein Gefäfs sei auf seine Höhe 44
mit Wasser gefüllt, so geschieht der Aus
flufs desselben aus einer im Boden be
findlichen Oeffnung nach No. 1 des vor.
Art. mit der Geschwindigkeit = 2 • ]/g • yH
Erhält das Wasser keinen Zuflufs, so
sinkt der Wasserspiegel, die Höhe wird
immer geringer; ist sie noch h, so ist
die Geschw. des Wassers noch 2ygyh,
und zuletzt, in dem Augenblick der gänz
lichen Ausleerung, wird die Geschw.
= 2y<7 j/0 = Null.
Die Geschwindigkeiten nehmen also
gleichförmig ab, und zwar gerade so, wie
wenn, nach Lehren der Mechanik, ein
Körper mit der Anfangsgeschw. c~2ygyll
senkrecht in die Höhe geworfen wird, wo
bei er ebenfalls, zur gröfsten Höhe H
gelangend, die Endgeschwindigkeit =Null
hat. Oder es ist auch der umgekehrte
Fall von dem, wenn ein Körper von der
Höhe 44 ab mit der Anfangsgeschw. =0
frei herabfällt, wo er die Endgeschw.
= 2ygyH erhält; und Fallen und Steigen
geschieht in einerlei Zeit.
Setzt man diese Zeit des Falleus oder
des Steigens = t Secunden, so ist
c