Torricellin laki. Avoimessa astiassa nesteen ulostulonopeus aukosta (outlet) on yhtä suuri kuin korkeudelta h pudotetun kappaleen nopeus sen pudottua tämä matka h.

Torricellin laki tai Torricellin teoreema liittyy virtausdynamiikkaan. Laki on nimetty lain 1643 löytäneen Evangelista Torricellin mukaan.

Lain mukaan avoimen astian nestepinnan ollessa jollakin korkeudella (kuvassa h) astian kyljessä olevasta reiästä, on nesteen virtausnopeus reiästä yhtä suuri kuin samalta korkeudelta tippuneen kappaleen nopeus.

Laki pätee jos neste oletetaan ideaalinesteeksi. Siihen ei siis vaikuta mm. ilmanvastus tai viskositeetti. Myöskään putoavaan kappaleeseen ei vaikuta ilmanvastus ja g pysyy vakiona.

Pudonneelle kappaleelle pätee kaava , jossa v on tippuneen kappaleen nopeus (m/s) sen pudottua korkeudelta h (m). g on painovoiman aiheuttama putoamiskiihtyvyys (~9.81 m/s2).

Nesteen nopeudelle pätee seuraavanlainen Bernoullin laista johdettu kaava:

Nopeuden v selvittämiseksi yhtälö muutetaan muotoon ottaen huomioon että h1 - h2 = h:

Jos P = P0, kuten se on avoimessa astiassa jollaisessa Torricellin laki pätee, supistuu yllä olevasta kaavasta osa pois ja saadaan pudonneen kappaleen kaava:

P0 = paine reiän ulkopuolella, yleensä yhtä suuri kuin ilmanpaine (Pa)

P = paine astian sisällä (arvo voi olla eri kuin P0, jos astia on suljettu)

ρ = tiheys, rhoo (kg/m3)

Lähteet


Tässä artikkelissa käytetään materiaalia Wikipedia-artikkelista Torricellin laki, joka julkaistaan Creative Commons Attribution-Share-Alike License 3.0 -kohdassa.