Črpanje vode iz posode


Zakaj ne moremo načrpati vode višje kot 10.3 m? Mogoče za to omejitev nisi niti vedel! Na to lahko odgovorimo, če vemo, kako se spreminja tlak tekočine z globino (položaj je zapisan v metrih, tlak v Pa).

Najprej, kolikšen je tlak na višini, ki je enaka gladini vode v posodi (temno modra črta)? To je zračni tlak. Izmeri tlak vode v cevi, tako da pomikaš merilnik. Spremeni višino vode v posodi, tako da potegneš temno modro črto. S spreminjanjem višine gladine vode v posodi spreminjaš višino, do katere mora črpalka črpati vodo. Ko je globina večja od 10.3 m (pomeni, da je stolpec vode višji od 10.3 m), se ustavi. V čem je težava? Ali lahko črpalka ustvari tlak manjši od nič? Ne. Najboljša črpalka teoretično lahko ustvari tlak enak nič (p = 0 Pa). V resnici črpalka še zdaleč ne more ustvariti tlaka nič pascalov (p = 0 Pa), sicer bi bil na vrhu cevi prazen prostor.

Animacija prikazuje, kako izsesaš tekočino iz posode. Tako tudi ti zmanjšaš tlak v ustih (na začetku je enak zunanjemu zračnemu tlak) in posesaš tekočino v usta.

Kaj bi se zgodilo, če bi želel črpati tekočino z manjšo gostoto (na primer olje)? (Spomni se, da je p = p0+ρgh). Ali bi lahko imel globljo ali plitvejšo posodo? Poskusi.