Το ορθό
κυλινδρικό δοχείο του σχήματος έχει ύψος Η = 1 m,
είναι στερεωμένο σε οριζόντιο δάπεδο και είναι γεμάτο με νερό. Η βάση του είναι
ένα αβαρές έμβολο με εμβαδόν Α = 100 cm2, το οποίο
μπορεί να κινείται χωρίς τριβές με τα τοιχώματα. Στο πλευρικό τοίχωμα του
δοχείου και σε ύψος h1 = 0,8 m από τη βάση του υπάρχει μια μικρή τρύπα την οποία
την έχουμε κλείσει σφικτά με ένα πώμα.
Αφαιρούμε το πώμα και ταυτόχρονα ασκούμε στο κέντρο του εμβόλου μια κατακόρυφη προς τα πάνω δύναμη F, της οποίας το μέτρο μεταβάλλεται σε
συνάρτηση με τη μετατόπιση του εμβόλου, με τέτοιο τρόπο, ώστε το νερό να τρέχει
από την τρύπα με σταθερή ταχύτητα υ1 = 2m/s. (Μέχρις ότου το έμβολο φτάσει στο ύψος της
τρύπας).
α) Να υπολογίσετε την πίεση σε ένα σημείο Ζ της πάνω βάσης του
δοχείου.
β) Να υπολογίσετε το βεληνεκές της φλέβας του υγρού που εξέρχεται από
την τρύπα.
γ) Αμέσως μετά την έναρξη της κίνησης του εμβόλου ανοίγουμε, στην
ίδια κατακόρυφο με την πρώτη τρύπα, και δεύτερη τρύπα ίδιας διατομής με την
πρώτη, και παρατηρούμε