Демонстрація закономірностей витікання рідини через отвір у тонкій стінці, що описуються формулою Торічеллі
Фо́рмула (зако́н) Торіче́ллі — формула для визначення швидкості витікання рідини з отвору у тонкій стінці відкритої посудини:

де:
— швидкість витікання рідини з отвору;
— висота стовпа рідини в посудині;
— прискорення вільного падіння.
Вона показує, що при витіканні ідеальної нестисливої рідини з отвору в широкій посудині рідина набуває швидкості, яку отримало б тіло, що вільно падає з висоти
. Вперше встановлена Е. Торрічеллі в 1641 році.
Доведення
Скористаємось рівнянням Бернуллі, записаним у вигляді:

де:
— швидкість руху рідини;
— висота підняття рідини у розглядуваній точці відносно площини відліку (площини порівняння);
— тиск у розглядуваній точці;
— густина (питома маса) рідини.
Приймемо, що отвір знаходиться на висоті z = 0. У верхній частині бака, тиск p дорівнює атмосферному тиску і швидкістьV можна вважати нульовою, так як швидкість опускання рівня у баку значно менша, ніж швидкість витікання рідини з бака. На отворі, z=0 і тиск p знову ж таки рівний атмосферному. Тоді рівняння Бернуллі для двох перерізів: на поверхні рідини у баку і перерізу отвору з врахуванням зроблених вище допущень, запишуться:



z відповідає h, обумовленому на початку, тому:

Формула Торрічеллі для в'язкої рідини
Дійсна ж швидкість витікання дещо відрізняється від швидкості, яка визначається формулою Торрічеллі: вона залежить від форми і розміру отвору, від в'язкості рідини та величини витрати. Для врахування цих обставин у формулу Торрічеллі вводять поправочний множник, що завжди менший від одиниці. Тоді формула набуває вигляду:

де
— коефіцієнт швидкості при витіканні рідини з отвору.
Для малого круглого отвору при великих числах Рейнольдса він дорівнює
. Значення
для отворів інших форм і розмірів наводяться в довідниках з гідравліки.
Джерела
- Левицький Б. Ф., Лещій Н. П. Гідравліка. Загальний курс. — Львів: Світ, 1994. — 264 с.
- Константінов Ю. М., Гіжа О. О. Технічна механіка рідини і газу: Підручник. — К.: Вища школа, 2002. — 277 с.:іл.
- Кулінченко В. Р. Гідравліка, гідравлічні машини і гідропривід: Підручник. — К.: Фірма «Інкос», Центр навчальної літератури, 2006. — 616 с.
- Колчунов В. І. Теоретична та прикладна гідромеханіка: Навч. Посібник. — К.: НАУ, 2004. — 336 с.