Na zdjęciu widać dwa zbiorniki, każdy o pojemności 1000 litrów wody:
Zbiornik A: szerszy u góry i węższy u dołu.
Zbiornik B: węższy u góry i szerszy u dołu.
Oba mają identyczny kran umieszczony na dole.
Na pierwszy rzut oka wiele osób myśli, że oba zbiorniki opróżnią się jednocześnie, ponieważ zawierają taką samą ilość wody. Jednak kształt zbiornika ma duży wpływ na prędkość przepływu wody.
Analiza problemu:
Prędkość przepływu wody z kranu zależy przede wszystkim od poziomu wody nad otworem. Im wyższy poziom wody, tym większe ciśnienie i szybszy przepływ wody.
W zbiorniku A dolna część jest wąska. Gdy poziom wody spada, niewielki spadek objętości powoduje stosunkowo duży spadek poziomu wody. Jednak przez większość procesu opróżniania zbiornik utrzymuje wysoki poziom wody, co zapewnia wysoki przepływ.
W zbiorniku B dolna część jest bardzo szeroka. W miarę jak woda spływa w dół zbiornika, duża jej ilość pozostaje skoncentrowana na dużym obszarze. Poziom wody opada wolniej, ale ciśnienie szybko staje się mniej korzystne, a końcowa faza opróżniania jest dłuższa.
Reszta na następnej stronie
