Bernoulliho rovnice a tahová síla vody

Provázek může svírat se svislým směrem poměrně velký úhel a míček bude stále udržován v proudu vody. Je-li to technicky a časově možné, je vhodné, aby si tento experiment zkusili sami žáci. Velikost síly, kterou je možné napínat provázek, aniž by míček opustil svoje místo v proudící vodě, je relativně velká. Lze ji vnímat i bez měřicího přístroje pouze opatrným taháním za provázek.

Vysvětlení experimentu

Vysvětlení provedeného experimentu vyplývá z kvalitativního závěru Bernoulliho rovnice pro tekutiny. Bernoulliho rovnici platnou pro ideální kapalinu lze psát ve tvaru `1/2 rho v_1^2+p_1=1/2 rho v_2^2+p_2`, kde `v_1` je velikost rychlosti proudící kapaliny v užší části potrubí, `p_1` je tlak kapaliny v této části potrubí, `v_2` je velikost rychlosti proudící kapaliny v širší části potrubí a `p_2` je tlak kapaliny v této části potrubí. Symbolem `rho` je označena hustota uvažované kapaliny. Pro plyn (případně tekutiny) obecně rovnice v tomto tvaru neplatí, protože vlivem změny tlaku se mění i hustota. Ale kvalitativní závěry v platnosti zůstávají: v místě, ve kterém tekutina proudí větší rychlostí, má menší tlak.

Proto vzniká v místě proudění vody kolem míčku podtlak vzhledem k atmosférickému tlaku; síla vznikající jako důsledek tohoto rozdílu tlaků pak drží míček v relativně stabilní poloze v proudu vody.