Wie verändert sich die Fließgeschwindigkeit in einem Rohr, wenn sich der Durchmesser des Rohrs verdoppelt?

Antwort

Die Fließgeschwindigkeit in einem Rohr hängt vom Durchmesser des Rohrs ab. Wenn sich der Durchmesser des Rohrs verdoppelt, ändert sich die Fließgeschwindigkeit gemäß der Kontinuitätsgleichung für inkompressible Flüssigkeiten: \[ A_1 \cdot v_1 = A_2 \cdot v_2 \] Dabei ist \( A \) die Querschnittsfläche des Rohrs und \( v \) die Fließgeschwindigkeit. Die Querschnittsfläche \( A \) eines Rohrs ist proportional zum Quadrat des Durchmessers \( d \): \[ A = \pi \left(\frac{d}{2}\right)^2 = \frac{\pi d^2}{4} \] Wenn sich der Durchmesser \( d \) verdoppelt, wird die neue Querschnittsfläche \( A_2 \) viermal so groß wie die ursprüngliche Querschnittsfläche \( A_1 \): \[ A_2 = 4 \cdot A_1 \] Setzt man dies in die Kontinuitätsgleichung ein, erhält man: \[ A_1 \cdot v_1 = 4 \cdot A_1 \cdot v_2 \] Daraus folgt: \[ v_2 = \frac{v_1}{4} \] Die Fließgeschwindigkeit \( v_2 \) ist also ein Viertel der ursprünglichen Fließgeschwindigkeit \( v_1 \), wenn sich der Durchmesser des Rohrs verdoppelt.

Frage stellen und sofort Antwort erhalten